32张高清大图深度技术解析德国奔驰电动重卡和电驱动桥
德国重卡巨头戴姆勒-奔驰在行业内的地位尽人皆知。
戴姆勒研发电动重卡也已历经数年,在没有充分的把握之前,这家全球知名的重卡制造商似乎并不着急向市场推出自己的产品,而是不急不慢地打磨自己的作品。这很德国。
近日,梅赛德斯-奔驰重型电动卡车eActros正式进入试运营阶段。这次投放使用的eActros共有十辆,包含两款车型,车重分别为18吨和25吨。在接下来的几周内,这些卡车将被交付到用户手中,并在实际运输条件下历经实用性和经济效率的双重检验。
这十位用户来自不同的领域,负责不同类别的运输业务,从杂货运输、建筑物资运输到原材料运输,种类多样、范围广泛。这些参与试验的司机都事先进行了特殊培训,以保证对重型电动卡车操作规范的了解与熟悉。
实际检验将持续一年的时间,待期满之后,这十辆eActros将迎来第二轮为期十二月的用户检验,如此长期不间断的驾驶测试,将为研发人员提供最真实、最直接的反馈,从而为eActros实用性能的进一步提升打下坚实的基础。
通过长期测试,从用户那里获得对eActros的真实体验以及实际建议,从而对eActros实施进一步的有效改良。目标是从2021年起实现eActros的批量生产,并使其获得强大的竞争优势,得以在市场中立足
本次奔驰交付给用户的eActros10辆有2轴4×2和3轴6×2两种车型,总质量分别为18、25吨。eActros基于Actros打造,驱动桥采用采埃孚AVE 130,最大允许轴载荷为11.5吨。该车桥已经在奔驰混合动力和燃料电池公交车上证明了其作为低地板门式车桥的性能。
而在eActros上,桥壳已经完全重新设计安装在了明显更高的位置,从而将离地间隙增加到200mm以上。驱动系统包括两个靠近轮毂的电动机,这些三相异步电动机采用液体冷却方式,额定电压为400 V。每个电机能产生125 kW的输出,最大扭矩为485 Nm。通过齿轮传动可将输出转化为11000 Nm,从而令其拥有与柴油卡车相当的驾驶性能。
两组锂离子电池可存储240 kWh的电量,可供eActros行驶200公里。电池被分装在11个盒子中,其中3个被放置在底盘大梁中间,其余8个被安放在底盘左右两侧。为了保证安全,这些电池组有钢制外壳进行保护,在发生碰撞时,安装基座会发生变形,从而吸收碰撞能量防止电池损坏。
eActros使用20-80 kW的移动式充电设备,充满电状态下需要3-11小时。电池不仅带动电机驱动车辆,还可向整个车辆提供能量,比如制动系统的空气压缩机、转向助力泵、驾驶室空调系统的压缩机以及上装的相关系统等。
现在,戴姆勒的主要品牌梅赛德斯-奔驰(Mercedes-Benz)推出了eActros——一种基于常规Actros模型的重型100%电动卡车。与eCanter不同的是,它的最大载荷为23吨(11,5吨每轴),根据不同的条件,一次充电可以覆盖200公里(124英里)。
梅赛德斯-奔驰eActros有两个电动马达,靠近后桥轮毂,产生125千瓦(170马力)和485 Nm(358磅英尺)的扭矩。由于特殊的传动比率,每个电机的扭矩输出可以达到11000 Nm (8113 lb-ft),这意味着,无论负载如何,eActros都不应该出现任何问题。
它使用的是240千瓦时的电池组,充电率高达80千瓦。这意味着完全充电最多需要3个小时,这不是很好,但不应该是一个问题,因为在卡车装载或卸载的时候,现场有充电的可能性。
奔驰eActros还没有上市。相反,这家德国制造商正将两辆三轴卡车的车队交给不同的客户进行现场测试。新车型的批量生产计划一直到2021年,这意味着他们正在考虑一个相当广泛的测试期。
现在看来,eActros的规格似乎相当有限。梅赛德斯-奔驰(Mercedes-Benz)卡车主管斯特凡·布希纳(Stefan Buchner)在声明中表示,戴姆勒似乎很清楚这一点:“最初,重点将放在内城的货物运输和送货服务上——这里所需的范围很好地体现在我们的奔驰eActros的范围内。”
然而,这是一个开始,而且比迄今为止任何人所做的都要更进一步。特斯拉将在明年年底前将Semi电动卡车投入生产,这意味着它不仅能在规格上击败eActors,还能击败市场交付。但这两家公司并不是直接竞争对手,目前,梅赛德斯-奔驰(Mercedes-Benz)卡车是这一领域唯一拥有工作用车的制造商。
他的电源由三个锂离子电池模块组成的电池组提供。这辆新卡车的行驶里程已达200公里。这些电池被安置在一个防撞的框架内。
梅塞德斯-奔驰(Mercedes-Benz)卡车主管斯蒂芬·布希纳(Stefan Buchner)表示:“在梅赛德斯-奔驰(Mercedes-Benz)的城市卡车(Mercedes-Benz)轿车的推动下,我们正在强调,我们打算系统地开发卡车的电动汽车,以实现系列产品的成熟。”
“这意味着我们将开始整合客户,以便在日常运输业务中获得与运营范围和充电基础设施相关的宝贵经验。”因为我们认为这一技术进入系列化生产在未来十年的开始是可以想象的。
电动汽车后轴与电动马达直接放在轮毂旁边,最大输出功率为2x125 kW,峰值扭矩为2x500 Nm。结合齿轮装置,车轮上的扭矩据称达到11000纳米。
该电源由一个电池组提供,该电池组由3个锂离子电池模块组成,总容量为212千瓦时。这将导致200公里的行驶里程。根据所需的范围,模块化电池组可以通过添加或移除电池来定制。
尽管电动汽车似乎已经不再是卡车的问题,但电动卡车的经济可行性现在已经开始显现。这是由于电池技术的重大进步——从1997年到2025年,成本可能下降60%,而同期电力将增加约250%。
梅赛德斯-奔驰(Mercedes-Benz)的城市eTruck提供了这一发展的最新证据,它展示了用重型卡车在短半径分布中实现无排放移动的方法。
从技术上讲,城市eTruck是基于一辆重型三轴短半径分配卡车从梅塞德斯-奔驰。除此之外,戴姆勒卡车的开发人员已经完全修改了驱动概念——整个传统的动力传动系统已经被一个电力驱动的后轴所取代,电动马达直接与轮毂相连。
该电源由一个电池组提供,由3个锂离子电池模块组成,总容量为212kWh。这一结果的范围在200公里以内——通常足够一个典型的一天的交货周期。根据所需的范围,模块化电池组可以通过添加或移除电池来定制。
城市eTruck采用全欧洲标准化组合充电系统(CCS) 2型连接器连接到充电站。充电功率为100kW时,完全放电的电池在两到三小时内就会被充电到100%。
由于欧盟委员会赞成增加可替代驱动器的允许车辆总重量达1吨,这或多或少抵消了电动汽车的重量劣势。这将使三轴刚性卡车的允许总重量从25吨提高到26吨,这将使原来的额外重量减少到700公斤,与直接比较的燃烧引擎卡车相比。
戴姆勒卡车自2014年起就已经在客户试验中对全电动卡车的日常适用性进行了令人印象深刻的展示。电动卡车的发展和系列产品的成熟是戴姆勒卡车战略的固定部分,以建立我们的技术领先地位。为了达到这一目的,卡车部门未来在研究和开发领域的投资中有相当一部分将用于进一步发展全电力驱动。
以前,电力驱动系统只在卡车上使用非常有限。现在的成本、性能和充电时间发展得如此之快,以致于配电行业出现了一种趋势逆转:电动卡车的时机已经成熟。
随着梅赛德斯-奔驰eActros的出现,我们现在正在将重分配的部分电到26吨。我们打算建立一个系统的电力驱动系统作为自动驾驶和连接驱动,”沃尔夫冈·伯恩哈德博士说,他负责戴姆勒公司的卡车和公共汽车在管理委员会。
直到最近,在卡车上使用全电力驱动系统似乎是不可想象的,特别是因为电池的高成本加上低的范围。现在这项技术已经成熟得多了。特别是电池的电池快速发展。戴姆勒卡车预计,从1997年到2025年,电池的成本将降低2.5倍,从500欧元/千瓦时降至200欧元/千瓦时。与此同时,同一时期的性能将会提高,从80 Wh/kg提高到200 Wh/kg。
梅赛德斯-奔驰(Mercedes-Benz)卡车主管斯特凡·布希纳(Stefan Buchner):
“随着梅赛德斯-奔驰eActros的发展,我们正在强调我们有系统地开发卡车的电力驱动,以达到系列产品的成熟。”
这意味着我们将开始整合客户,以便在日常运输业务中获得有价值的操作范围和充电基础设施的联合经验。因为我们认为这一技术进入系列化生产在未来十年的开始是可以想象的。
梅赛德斯-奔驰eActros是基于重型、三轴短半径梅赛德斯-奔驰(Mercedes-Benz)配送车。此外,然而,开发者在戴姆勒卡车完全修改驱动概念:整个传统被替换为一个新的电动动力传动系统与电动汽车后桥车轮直接邻近中心——来自电动后桥为梅赛德斯-奔驰Citaro开发混合动力公交车。
电源由三个锂离子电池模块组成的电池组提供。这一结果的范围可达200公里,足以进行一次典型的每日递送旅行。由于与车轮轮毂相邻的发动机的综合概念,电池被安置在一个防撞的位置在框架内。
由于欧盟委员会赞成将可替代驾驶车辆的允许车辆总重量增加到1吨,这将或多或少地减轻电动汽车的重量剩余。这将使eActros的许可车辆总重量从25吨提高到26吨,这将使原来的额外重量减少到700公斤。