Daimler Trucks ukázal, ako vidí budúcnosť nákladnej dopravy
Výrobca nákladných motorových vozidiel Daimler Trucks dnes predstavil svoju technologickú stratégiu na elektrifikáciu svojich vozidiel určených na mestskú distribúciu a dokonca aj pre medzinárodnú diaľkovú prepravu. Daimler tak potvrdil svoj záväzok týkajúci sa cieľov Parížskej dohody o zmene klímy. Podujatie sa zameriavalo na technológiu nákladných motorových vozidiel s vodíkovými palivovými článkami v segmente diaľkovej prepravy. Nákladné motorové vozidlo Mercedes-Benz GenH2, ktoré dnes oslávilo svoju svetovú premiéru ako koncepčné vozidlo, predstavuje začiatok pohonu palivovými článkami.
S nákladným motorovým vozidlom GenH2 divízia Daimler Trucks po prvýkrát ukazuje, na ktoré konkrétne technológie sa výrobca dôsledne zameriava, aby dokázali ťažké nákladné motorové vozidlá s palivovými článkami jazdiť vo flexibilnom a náročnom použití v diaľkovej preprave s dojazdom 1 000 a viac kilometrov na jednu nádrž. Divízia Daimler Trucks plánuje, že zákaznícke testy vozidla GenH2 Truck by mohli začať v roku 2023 a že spustenie sériovej výroby by mohlo nasledovať v druhej polovici desaťročia. Vďaka použitiu kvapalného vodíka namiesto plynného by mal byť výkon vozidla porovnateľný s výkonom konvenčného dieselového nákladného motorového vozidla, pretože kvapalný vodík sa vyznačuje výrazne vyššou energetickou hustotu.
Divízia Daimler Trucks dnes prvýkrát ponúkla tiež ukážku nákladného motorového vozidla na diaľkovú prepravu s čisto elektrickým pohonom s akumulátormi: Mercedes-Benz eActros LongHaul. Jeho úlohou bude energeticky efektívne zdolávať pravidelné trasy, ktoré možno naplánovať. Sériová výroba modelu eActros LongHaul sa má začať v roku 2024. Jeho dojazd na jedno nabitie bude okolo 500 kilometrov. S modelom Mercedes-Benz eActros určeným na distribučnú prepravu, ktorý bol predstavený v roku 2018 a ktorý bol odvtedy intenzívne testovaný zákazníkmi v každodennej preprave, prinesie divízia Daimler Trucks budúci rok do sériovej výroby ťažké nákladné motorové vozidlo s čisto elektrickým pohonom s akumulátormi. Dojazd sériového modelu eActros na jedno nabitie výrazne prekonáva dojazd prototypu, ktorý bol na úrovni približne 200 kilometrov.
Modulárna platformová architektúra ePowertrain bude novým globálnym základom všetkých stredne ťažkých a ťažkých plnoelektrických sériových nákladných motorových vozidiel divízie Daimler Trucks, ktoré budú CO2 neutrálne – či už s čisto elektrickým pohonom s akumulátormi alebo pohonom na vodíkové palivové články. Martin Daum, predseda predstavenstva spoločnosti Daimler Truck AG a člen správnej rady spoločnosti Daimler AG, a Sven Ennerst, člen predstavenstva Daimler Truck AG, zodpovedný za vývoj, nákup a región Čína, predstavili technologickú stratégiu v STATION-Berlin. Medzi rečníkmi bol aj Andreas Scheuer, minister dopravy a digitálnej infraštruktúry.
Parametre nákladného motorového vozidla GenH2
Ako základ nákladného motorového vozidla GenH2 použili vývojári vlastnosti konvenčného nákladného motorového vozidla Mercedes-Benz Actros na diaľkovú prepravu, najmä hnaciu silu, dojazd a výkonnosť. Sériová verzia nákladného motorového vozidla GenH2 ponúkne prípustné zaťaženie 25 ton pri celkovej hmotnosti 40 ton. Toto vysoké prípustné zaťaženie a veľký dojazd umožňujú dve špeciálne nádrže na kvapalný vodík a mimoriadne výkonný systém palivových článkov. Nádrže a systém tvoria srdce koncepcie nákladného motorového vozidla GenH2.
Kvapalný vodík umožňuje použitia s vysokým prietokom energie
Divízia Daimler Trucks uprednostňuje kvapalný vodík (LH2), pretože nosič energie v tomto skupenstve má v porovnaní s plynným vodíkom výrazne vyššiu hustotu energie s ohľadom na obsah. Vďaka tomu je nákladné motorové vozidlo s palivovými článkami natankované kvapalným vodíkom vybavené výrazne menšími a vďaka nižšiemu tlaku aj značne ľahšími nádržami. To umožňuje väčší ložný priestor a vyššiu hmotnosť zaťaženia. Zároveň možno natankovať väčšie množstvo vodíka, čo významným spôsobom zvyšuje dojazd. Vďaka tomu je sériové nákladné motorové vozidlo GenH2, podobne ako konvenčné dieselové nákladné motorové vozidlo, rovnako vhodné na ťažké, viacdňové diaľkové prepravy, ktoré je ťažké naplánovať a ktoré sa vyznačujú vysokým denným prietokom energie. Divízia Daimler Trucks v súčasnosti pracuje na vývoji potrebných technológií a systémov palivových nádrží, aby bol kvapalný vodík vhodný aj na mobilné použitie ako nosič energie sériových nákladných motorových vozidiel s palivovými článkami. Pri stacionárnom použití, napríklad v priemysle alebo na vodíkových čerpacích staniciach, je skladovanie zmrazeného kvapalného vodíka pri -253 stupňoch Celzia už dnes bežnou praxou. To isté platí aj v prípade prepravy kvapalného vodíka ako nákladu.
Súhra systémov akumulátorov a palivových článkov
Obe nádrže z ušľachtilej ocele určené pre sériovú verziu nákladného motorového vozidla GenH2 sa budú vďaka kapacite 80 kg (každá 40 kg) vyznačovať mimoriadne vysokou skladovacou kapacitou vhodnou na prekonávanie veľkých vzdialeností. Systém palivových nádrží z ušľachtilej ocele pozostáva z dvoch rúr, z ktorých jedna sa nachádza v druhej a ktoré sú vzájomne prepojené a vákuovo izolované. Systém palivových článkov sériovej verzie nákladného motorového vozidla GenH2 bude poskytovať výkon 2 x 150 kW a akumulátor poskytne dočasne výkon 400 kW. Úložná kapacita akumulátora s hodnotou 70 kWh je relatívne nízka, pretože akumulátor by nemal byť zdrojom energie, ale primárne by mal slúžiť na okamžité navýšenie výkonu pohonu s palivovými článkami: napríklad pri najvyššom zaťažení počas zrýchľovania alebo pri jazde do kopca s plným zaťažením. Relatívne ľahký akumulátor zároveň umožňuje väčšie prípustné zaťaženie. V sériovom vozidle sa nabíja brzdením a prebytočnou energiou palivových článkov. Kľúčovým prvkom premyslenej prevádzkovej stratégie systémov palivových článkov a akumulátorov je chladiaca a vyhrievacia sústava, ktorá udržiava ideálnu prevádzkovú teplotu všetkých komponentov, čím umožňuje ich najdlhšiu možnú životnosť. Oba elektromotory predsériovej verzie sú navrhnuté na trvalý výkon 2 x 230 kW a maximálny výkon 2 x 330 kW. Krútiaci moment je na úrovni 2 x 1577 Nm, resp. 2 x 2071 Nm.
Mercedes-Benz eActros LongHaul ponúka výhody v závislosti od scenára použitia
Akumulátorové elektrické nákladné motorové vozidlo Mercedes-Benz eActros LongHaul určené na diaľkovú prepravu bude v rovnakej kategórii vozidiel ako model GenH2. Jeho vlastnosti budú do značnej miery rovnaké ako vlastnosti sériového variantu nákladného motorového vozidla GenH2, resp. konvenčného dieselového nákladného vozidla. Nižší dojazd nákladného motorového vozidla eActros LongHaul na jedno nabitie je však vyvážený vysokou energetickou účinnosťou: elektrické pohony s akumulátormi majú spomedzi alternatívnych pohonov najvyššiu účinnosť. To ponúka dopravným spoločnostiam, ktoré majú scenáre použitia určené pre eActros LongHaul, významné výhody z dôvodu nižších nákladov na energiu. Vysoký podiel použití v diaľkovej preprave v prevádzkovej praxi dopravcov si kvôli veľkej dĺžke trasy nevyžaduje dojazd väčší ako približne 500 km, ktorý eActros LongHaul umožňuje na jedno nabitie. Zákonné predpisy týkajúce sa doby vedenia vozidla vodičom nákladného motorového vozidla zároveň v závislosti od prípadu obmedzujú potrebu väčšieho dojazdu. Vodiči nákladných motorových vozidiel v EÚ si podľa týchto predpisov musia najneskôr po 4,5 hodine vedenia vozidla urobiť aspoň 45-minútovú prestávku. Počas prestávky možno vďaka vysokomodernej technike nabíjania dobiť veľkú časť energie potrebnú na ďalšiu jazdu. V pravidelnom nasadení na trasách, ktoré možno naplánovať, a pri zodpovedajúcich vzdialenostiach a možnostiach nabíjania bude model eActros LongHaul tou správnou voľbou pre dopravné spoločnosti.
Nabíjacia infraštruktúra pre eActros LongHaul bude dostupná v pomerne krátkej dobe
Pri uvedení na trh v polovici desaťročia bude eActros LongHaul k dispozícii skôr ako nákladné motorové vozidlo GenH2. Potrebnú infraštruktúru môžu za relatívne krátky čas – a za pomerne nízke náklady – zriadiť aj samotné dopravné spoločnosti na nabíjanie vo svojich vozovniach. Toto takzvané nabíjanie vo vozovniach predstavuje najdôležitejší krok pri používaní modelu eActros LongHaul. Týmto možno pokryť prvé oblasti použitia. Ďalším ústredným prvkom na zvýšenie dojazdu vozidla je príležitostné nabíjanie, napríklad na mieste vykládky alebo nakládky, na ktorom elektrické nákladné motorové vozidlo tak či tak zastane. V budúcnosti bude čoraz dôležitejším pilierom aj nabíjanie na verejne prístupných staniciach pozdĺž hlavných dopravných tepien – celoplošná nabíjacia infraštruktúra maximalizuje akčný rádius nákladných motorových vozidiel s elektrickým pohonom s akumulátorom. Ku konkurencieschopnosti akumulátorových elektrických nákladných motorových vozidiel ďalej prispejú nové akumulátory s dlhou životnosťou, ktoré v priebehu životného cyklu vozidla znížia jeho celkové prevádzkové náklady.
