Daimler nabídne elektrická bateriová i vodíková těžká nákladní auta

Bateriové nákladní elektromobily Mercedes-Benz eActros LongHaul nabídnou dojezd až 500 km. Do sériové výroby půjdou v roce 2024.

Výrobce nákladních vozidel Daimler Trucks dnes představil technologickou strategii elektrifikace svých vozidel určených pro rozmanitý provoz od městské rozvážkové dopravy až po mezinárodní dálkovou dopravu.

Akce se zaměřila především na technologii nákladních vozidel s palivovými články na vodík pro segment dálkové dopravy. Prvním krokem v oblasti pohonu s palivovými články bude Mercedes-Benz GenH2 Truck, který dnes oslavil světovou premiéru jako koncepční vozidlo.

Mercedes-Benz GenH2 Truck

Mercedes-Benz GenH2 Truck, nákladní vozidlo s palivovými články, nabízí dojezd až 1000 kilometrů nebo i více, a hodí se tak pro flexibilní a náročnou dálkovou dopravu – zkušební provoz u zákazníků začne v roce 2023, sériová výroba ve druhé polovině desetiletí.

Výkonnost vozidla bude přitom na stejné úrovni jako u porovnatelných konvenčních nákladních vozidel poháněných vznětovými motory, a to díky používání kapalného vodíku místo plynného, který se vyznačuje výrazně vyšší energetickou hustotou.

Sériová varianta studie GenH2 Truck nabídne při celkové hmotnosti 40 tun užitečnou hmotnost 25 tun. Dlouhý dojezd a vysokou užitečnou hmotnost umožní dvě speciální nádrže na kapalný vodík a mimořádně výkonný systém palivových článků. Tyto dva komponenty proto tvoří srdce koncepčního vozidla GenH2 Truck.

Mercedes-Benz eActros

Již v roce 2018 bylo představeno těžké nákladní vozidlo Mercedes-Benz eActros pro rozvážkovou dopravu s elektrickým pohonem napájeným akumulátory. Od té doby je eActros intenzivně testován v každodenním provozu u zákazníků a sériově se bude vyrábět od příštího roku.

Dojezd sériově vyráběného modelu eActros na jedno nabití akumulátorů výrazně přesáhne hranici 200 kilometrů, dosahovanou u prototypu.

Sériově vyráběný eActros bude na úrovni konvenčního Actrosu rovněž z hlediska užitečné hmotnosti. Model eActros bude uveden na trh ve verzích se dvěma nebo třemi nápravami.

Daimler Trucks bude tato vozidla nabízet jako součást komplexního ekosystému, který bude zahrnovat také poradenství v oblasti elektromobility.

Klienti obdrží například analýzy tras, přehled možných subvencí, podporu při začlenění vozidla do provozu vozového parku a návrhy vhodných řešení nabíjecí infrastruktury.

Velké elektrické plány

Podobné plány vozidel i časový harmonogram jejich uvádění na trh jako v Evropě realizuje Daimler Trucks také na trzích Severní Ameriky a Japonska.

Portfolio společnosti Daimler Trucks v hlavních odbytových regionech Evropa, USA a Japonsko bude nejpozději od roku 2022 zahrnovat sériově vyráběná vozidla s elektrickým pohonem napájeným z akumulátorů.

Společnost má kromě toho ambici nabízet v Evropě, Japonsku a Severní Americe nejpozději od roku 2039 pouze nová vozidla, která budou mít neutrální bilanci emisí CO2 v rámci provozu („tank-to-wheel“).

Technologickým základem všech sériově vyráběných středně těžkých a těžkých nákladních vozidel Daimler Trucks s elektrickým pohonem a neutrální bilancí lokálních emisí CO2 bude nová globální modulární platforma ePowertrain.

Jedná se přitom o vozidla s výhradně elektrickým pohonem napájeným z akumulátorů nebo palivových článků na vodík.

Kapalný vodík

Odborníci společnosti Daimler využívají při vývoji nádrží na kapalný vodík rozsáhlé vlastní znalosti a zkušenosti a navíc úzce spolupracují s významnou partnerskou společností.

Také v oblasti palivových článků profituje výrobce ze zkušeností svých odborníků, kteří se již po desetiletí zabývají technologií i procesem výroby palivových článků. To je enormní výhoda.

Společnost Daimler Truck AG uzavřela letos v dubnu předběžnou, nezávaznou dohodu se společností Volvo Group o založení společného podniku, který se bude zabývat vývojem, sériovou výrobou a prodejem systémů palivových článků pro použití v těžkých užitkových vozidlech a v dalších oblastech.

Spojení sil sníží oběma společnostem náklady na vývoj a urychlí uvedení systémů palivových článků na trh. Společný podnik bude využívat know-how společností Daimler Truck AG a Volvo Group.

Společnost Daimler Truck AG založila novou dceřinou společnost Daimler Truck Fuel Cell GmbH&Co.KG. V ní sdružila veškeré koncernové aktivity v oblasti palivových článků. Tento krok umožní vytvoření společného podniku se společností Volvo Group.

Kapalný vodík umožní energeticky náročný provoz

Daimler Trucks preferuje kapalný vodík (LH2 – Liquid Hydrogen), protože v porovnání s plynným vodíkem má tento nositel energie v kapalném skupenství výrazně vyšší hustotu energie na jednotku objemu.

Nákladní vozidla s palivovými články čerpají kapalný vodík do výrazně menších a díky nižšímu tlaku také mnohem lehčích palivových nádrží. Nákladní vozidla tak mohou mít větší nákladový prostor a vyšší užitečnou hmotnost.

Současně mohou načerpat více vodíku, což výrazně prodlužuje dojezd. Sériově vyráběný GenH2 Truck bude tedy stejně jako nákladní vozidla s konvenčním pohonem na naftu vhodný pro dálkovou dopravu s obtížně plánovatelnými, vícedenními trasami, na nichž se každý den spotřebují velká množství energie.

Daimler Trucks aktuálně urychluje vývoj nezbytných technologií pro systém palivových nádrží, aby byl kapalný vodík využitelný i na cestách jako nositel energie pro palivové články sériově vyráběných nákladních vozidel.

U stacionárních aplikací, například v průmyslu nebo na vodíkových plnicích stanicích, je skladování kapalného vodíku při teplotě -253 °C již běžnou praxí. To platí i pro přepravu kapalného vodíku jako nákladu.

Spolupráce baterií a palivových článků

Obě nádrže na kapalný vodík jsou vyrobeny z ušlechtilé oceli. U sériové verze nákladního vozidla GenH2 Truck se počítá s celkovou kapacitou 80 kg (2 x 40 kg) kapalného vodíku.

Vysoká kapacita umožní jízdu na dlouhé vzdálenosti bez zastávek pro doplňování paliva. Systém palivových nádrží z ušlechtilé oceli je tvořen dvěma do sebe vloženými válcovými zásobníky, které jsou vzájemně spojeny a vakuově izolovány.

Systém palivových článků bude v sériové variantě studie GenH2 Truck poskytovat nejvyšší výkon 2 x 150 kW, sada akumulátorů k tomu navíc přidá až 400 kW po omezenou dobu.

Sada akumulátorů má relativně nízkou kapacitu 70 kWh, protože jejím účelem není pokrytí spotřeby energie, ale především zvyšování výkonu systému palivových článků v některých jízdních režimech, například při akceleraci nebo jízdě s plně naloženou soupravou do stoupání, kdy je zapotřebí vysoký výkon.

Relativně lehká sada akumulátorů současně zvyšuje užitečnou hmotnost. V sériově vyráběných vozidlech budou akumulátory nabíjeny rekuperací kinetické energie a přebytečnou energií z palivových článků.

Zásadním prvkem provozní strategie systému palivových článků a sady akumulátorů je chladicí soustava a systém topení. Toto řešení udržuje ideální provozní teplotu všech komponentů, a umožňuje tak co nejdelší životnost.

Oba elektromotory jsou v předsériové verzi koncipovány pro celkový trvalý výkon 2 x 230 kW a maximální výkon 2 x 330 kW. Točivý moment dosahuje hodnot 2 x 1577 N.m, resp. 2 x 2071 N.m.

Mercedes-Benz eActros LongHaul

Nákladní elektromobil Mercedes-Benz eActros LongHaul pro dálkovou dopravu s napájením z akumulátorů bude nabízeno ve stejné třídě vozidel jako GenH2 Truck. Svými vlastnostmi se v mnoha ohledech vyrovná sériové variantě studie GenH2 Truck, resp. konvenčním nákladním vozidlům na naftu.

Model eActros LongHaul má sice relativně krátký dojezd na jedno nabití, proti tomu však stojí vysoká energetická hospodárnost. Elektrické pohony napájené z akumulátorů vykazují mezi alternativními pohony nejvyšší účinnost.

Dopravcům to v příslušných druzích provozu, pro které je eActros LangHaul koncipován, přinese značné výhody v podobě nízkých nákladů na energii. Velká část dálkové dopravy v praktickém provozu dopravců nevyžaduje ohledně vzdálenosti delší dojezd než cca 500 km, což eActros LongHaul umožní na jedno nabití.

Legislativou stanovené přestávky pro odpočinek řidičů nákladních vozidel navíc v některých případech eliminují nutnost delšího dojezdu. Řidiči nákladních vozidel v EU si musí nejpozději po 4,5 hodiny řízení udělat přestávku dlouhou alespoň 45 minut.

Během této doby lze díky velmi moderní nabíjecí technice doplnit velkou část energie pro další úsek cesty. Model eActros LongHaul tak bude správnou volbou pro dopravce, kteří pravidelně jezdí po plánovatelných trasách vhodné délky nebo s případnými možnostmi pro nabíjení.

Nabíjecí infrastruktura pro eActros LongHaul

Model eActros LongHaul bude uveden na trh v polovině desetiletí, tedy nějakou dobu před modelem GenH2 Truck. Dopravci si navíc ve svých provozních areálech mohou sami vybudovat potřebnou infrastrukturu pro nabíjení, a to během relativně krátké doby a s nízkými náklady.

Nabíjení ve vlastním technickém zázemí představuje nejdůležitější předpoklad pro provozování modelu eActros LongHaul. Tím lze již pokrýt první oblasti využití. Další významnou složkou je příležitostné nabíjení k prodloužení dojezdu, například v místech nakládky nebo vykládky, kde musí elektricky poháněné nákladní vozidlo beztak stát.

V budoucnosti bude stále významnějším pilířem také nabíjení na veřejně přístupných stanicích podél hlavních dopravních tepen. Nabíjecí infrastruktura s plošným pokrytím maximalizuje akční rádius nákladních vozidel s akumulátorovým elektrickým pohonem.

K jejich konkurenceschopnosti přispějí také nové akumulátory s delší životností, které sníží celkové provozní náklady během životního cyklu vozidla.