Celý trh nákladných vozidiel a jeho systémy sú v technologických pretekoch, ktoré zmenia prepravu ľudí a produktov, čo naznačuje koniec éry, v ktorej mali fosílne palivá svoju plnú dominanciu.
Vstupujeme do prechodnej fázy technológií, ktoré sľubujú dopravu bez emisií alebo s veľmi nízkou úrovňou a zvyšujúcu úroveň spotreby energie.
Túto energetickú účinnosť môžeme porovnať so súčasnými systémami pohonu a technológiami, ktoré už prichádzajú:
- cyklové motory OTTO: využitie iba 25 %;
- Naftové motory: využitie až do 50 %;
- Elektrické motory: 100% využitie
Tento scenár spaľovacích motorov bol už horší, ale s technológiou aplikovanou v elektronických vstrekovacích systémoch dosiahol maximálne využitie energie. K vysokým stratám v spaľovacích motoroch dochádza vo forme tepla, ktoré sa bez akéhokoľvek využitia rozptýli do atmosféry.
Toto všetko sa mení s použitím elektromotorov, ktoré prenášajú všetku silu na kolesá bez strát a bez poškodzovania životného prostredia. Upravený bude aj formát aplikovaný na inštaláciu jedného zdroja trakčnej sily s montážou elektromotorov priamo na náboje kolies, pričom odpadá mechanická alebo automatická prevodovka, medzinápravový diferenciál, kardanová náprava a polonápravy.
Systemisti sú pokročilí vo vývoji jednotlivých elektrických trakčných zariadení pre kolesá a čoskoro si predstavíme, že tieto inovácie uvidíme iba v nových vozidlách. Ešte jedno prekvapenie, v záujme zníženia prevádzkových nákladov na strane vlastníka vozového parku a rozšírenia trhu pre výrobcu elektrickej trakčnej sústavy bude možné odstrániť trakčnú nápravu z nákladného auta alebo autobusu so spaľovacím motorom a namontujte nápravu s elektromotormi. Týmto spôsobom bude spaľovací motor vyradený a zníži sa značná hmotnosť a umožní sa zväčšenie úžitkového priestoru vozidla.
Toto bude formát používaný na dosiahnutie najvyššej úrovne spotreby energie vo vozidle, ale budeme mať niekoľko vývojových štádií, ktoré sa už aplikujú v prototypoch a dokonca aj v modeloch, ktoré sú komerčne využívané.
Krok 1
Používanie systémov, ktoré umožňujú úsporu paliva a znižovanie emisií plynov vypínaním motora pri nečinnosti, napríklad na semaforoch alebo dopravných zápchach.
Tento systém je známy ako Stop & Start, nezávisle a bez zásahu vodiča vypína a zapína motor. V niektorých vozidlách systém vypne motor iba vtedy, keď vozidlo stojí a je stlačený brzdový pedál a na naštartovanie stačí zložiť nohu z brzdy a stlačiť plynový pedál.
Ďalší sofistikovanejší systém zistí, že auto stojí, parkovacia brzda je elektronicky aktivovaná a motor sa vypne, keď sa vozidlo vpredu pohne, motor sa začne pohybovať autom, pričom zachováva vopred naprogramované nastavenie.
Krok 2
Väčšina vozidiel navrhnutých v tejto fáze je určená na použitie v mestskom prostredí, ale možno ich použiť aj na diaľniciach. Pod kapotou týchto vozidiel známych ako hybridy sú dva motory, jeden elektrický a druhý s vnútorným spaľovaním, vybavené všetkými dostupnými technológiami pre elektronické vstrekovanie nafty, turbodúchadlo, medzichladič, systém úpravy výfukových plynov a ďalšie.
V týchto modeloch vozidiel dodáva energiu potrebnú na jazdu v závislosti od rýchlosti iba elektromotor, zvyčajne pod 50 km/h.
Ak je potrebný vyšší výkon alebo rýchlosť, spaľovací motor sa automaticky spustí a poskytne dodatočný výkon, ktorý je v danom momente potrebný.
Dodávanie energie do batérií prebieha tromi spôsobmi:
- Cez generátor spojený so spaľovacím motorom;
- Aktiváciou bŕzd – regeneračná činnosť;
- Zapojenie kábla do zásuvky nabíjacieho zariadenia.
Dobitie batérie nemusí dosiahnuť 100 %, keďže sa systémy kombinujú a pri používaní vozidla prebieha aj dobíjanie a možnosť dobíjania cez zásuvky môže nastať počas odpočinku vodiča, počas obeda a počas doby vykládky tovaru.
Krok 3
V tejto fáze je priestor len pre jeden typ motora, ktorým je elektrický, v súčasnosti je obmedzený na použitie batérií, ktoré umožňujú krátku alebo strednú autonómiu. Vyvíjajú sa projekty ľahších batérií s vyššou kapacitou, aby sa tieto vozidlá dostali do podmienok dlhej autonómie.
Okrem 100% spotreby energie v týchto vozidlách nie je potrebné používať prevodové a prenosové nápravy na kolesá, pretože elektromotory sú namontované priamo na generovanie potrebnej trakcie vozidla.
Forma napájania je cez elektrické zásuvky malých, stredných a veľkých zariadení a čas potrebný na dobitie priamo súvisí s veľkosťou zariadenia, to znamená, že malé zariadenie trvá 8 hodín, stredné od 4. do 6 hodín a veľké od 2 do 4 hodín.
Výhody používania týchto vozidiel sa objavujú najmä kvôli ekologickým apelom, vozidlá s OTTO alebo dieselovým bicyklom nevstupujú do zakázaných zón, pretože elektrické vozidlá môžu voľne prechádzať a stále majú výhody znížených daňových sadzieb.
Bezprecedentné časy
Dokonca sa môžeme pýtať, či sa to všetko naozaj stane, ale to, čo môže skutočne vydesiť, je rýchlosť udalostí okolo batériových alebo elektrifikovaných nákladných vozidiel a na pochopenie tejto novej technologickej doby máme štyri dôvody:
-
Veľké nákladné autá a lode sú už elektrické!Najväčšie nákladné autá na svete, ako napríklad Liebherr T284, sú teraz plne elektrické. Tieto monštrá sú také veľké a potrebujú toľko energie, že najlacnejším a zároveň najefektívnejším a najefektívnejším spôsobom ich prevádzky je použitie elektrického pohonu. Elektrina sa získava prostredníctvom obrovského dieselového generátora s výkonom 3 megawatty, čo stačí na zásobovanie 200 domácností.
Obrázok
To isté platí pre lode, ktoré čoraz viac využívajú dieselové generátory na dodávanie elektrickej energie potrebnej na pohon ich obrích vrtúľ a tiež na pohon všetkých činností na lodi.
2. DHL. Rozhodnutie globálnej logistickej spoločnosti DHL, najväčšieho nákupcu nákladných vozidiel na svete, navrhnúť a postaviť vlastný rad elektrických nákladných vozidiel, predstavuje zmenu v reťazci, kde sa spotrebiteľ nákladných vozidiel stáva výrobca. Stalo sa to preto, že po negatívnych odpovediach od celého radu výrobcov nákladných vozidiel, ktorí navrhli a vyrobili pre nich elektrické nákladné vozidlá, sa rozhodli vyrobiť si vlastné elektrické nákladné vozidlá.
Snaha pri výrobe týchto elektrických nákladných vozidiel je taká veľká, že sa predpokladá, že do roku 2023 ich bude po cestách jazdiť 35 000.
Rozhodnutie bolo prijaté z dvoch dôvodov: hospodárnosť a vplyv na životné prostredie. Krása každého elektrického vozidla spočíva v jeho energetickej účinnosti, ktorá dosahuje 100 %, na rozdiel od dieselového motora, ktorý zodpovedá polovičnej hodnote. Znamená to tiež, že prevádzkové náklady elektrického vozidla sú oveľa nižšie ako prevádzkové náklady dieselového vozidla. Počiatočné náklady sú stále vyššie v prípade elektrického nákladného vozidla, ale výhody sú zrejmé najmä pri cestách na krátke vzdialenosti – pod 200 km za deň.
3. Tlak zo strany legislatívy. Na celom svete rastúci tlak zákonov o tuhých znečisťujúcich látkach a emisiách CO2, nehovoriac o zákaze naftových motorov v mnohých mestách, vedie k prijatiu alternatívnych systémov, či už hybridných alebo elektrický.
4. Inovácia. Žijeme v bezprecedentnej dobe. Nikdy sme nemali toľko ľudí a spoločností, ktoré by medzi sebou súťažili, pričom všetci poháňali inovácie bezprecedentnou rýchlosťou. V budúcnosti uvidíme masívne vylepšenia batérií a technológií palivových článkov, ktoré znížia náklady a zlepšia výkon.
Naproti tomu spaľovací motor, ktorý je svedkom viac ako 100-ročného vývoja, dosiahol svoju hranicu použitia a bude postupne nahradený pokročilejšími technológiami.
