ZF și-a reafirmat obiectivul de a se concentra în continuare pe dezvoltarea tehnologiilor electrice pentru vehicule comerciale, cu ocazia evenimentului „Ziua Globală a Tehnologiei ZF”, organizat la sediul central din Friedrichshafen. Au fost prezentate sistemele de acționare integrate AxTrax 2, AxTrax 2 dual și propulsia centrală electrică duală CeTrax 2 și a fost anunțată începerea producției de serie pentru noile AxTrax 2 destinate ansamblurilor de până la 44 t. Totuși, în ciuda eforturilor producătorilor de componente și de vehicule complete de a fi gata la timp cu tehnologia, în lipsa unei strategii coerente pe termen lung privind trecerea la un transport cu zero emisii și a investițiilor absolut necesare în infrastructură, nivelul de penetrare a pieței pentru vehiculele ecologice va rămâne unul extrem de redus, atrag atenția specialiștii ZF.
Producătorii de vehicule comerciale se află sub presiune, deoarece trebuie să furnizeze o multitudine de tehnologii, care să răspundă unor aplicații diverse. Cele mai recent dezvoltate, dar și cele mai scumpe sunt sistemele electrice de propulsie pe baterii sau cu pilă de combustie pe hidrogen (desigur, acesta din urmă are sens doar dacă hidrogenul folosit este „verde”). Noile soluții eco merg însă concomitent cu sistemele consacrate, care rămân produse la scară largă, deși obiectivele europene sunt de înlocuire cât mai rapidă a motoarelor cu ardere internă.
ZF furnizează componente pentru toate tipurile de sisteme de propulsie, iar noul tren de rulare electric e-powertrain a fost dezvoltat modular, folosind foarte multe dintre componentele utilizate deja de mai mulți ani la autoturisme, însă adaptate pentru vehiculele comerciale. Este vorba despre implementarea modelului economiei „de scară”, cu scopul de a avea o eficiență cât mai mare a costurilor de cercetare și dezvoltare, a declarat Dr. Peter Laier, membru al consiliului de administație ZF Group, Șeful Diviziei Soluții dedicate Vehiculor Comerciale (CSV) și responsabil cu tehnologia industrială. „Cu siguranță însă, trecerea la noile tehnologii eco va avea un tempo redus în cazul flotelor de vehicule comerciale comparativ cu piața mult mai mare a autoturismelor, întrucât este necesară dezvoltarea unei infrastructuri de alimentare cu energie/hidrogen suficient de extinse pentru a permite același nivel de mobilitate ca în prezent. Dacă planul de business este mai ușor de organizat în cazul autobuzelor urbane ori a utilitarelor ușoare, transportul greu și pe distanțe medii și lungi ridică mai multe provocări.”
Cert este că introducerea standardului de poluare Euro 7 pentru o perioadă scurtă de timp înainte de trecerea completă la motorul electric (cu diferite termene de implementare pentru diferitele categorii de vehicule) va descuraja constructorii să mai investească în propulsorul termic.
Toate centrele de producție se adaptează pentru a face față noilor cerințe ale pieței, inclusiv ZF. Din 2025 vor începe primele producții de serie pentru camioane electrice, iar pregătirile se fac de pe acum, atât în ceea ce privește liniile de fabricație, cât și din perspectiva adaptării platformelor de vehicule și a componentelor. Este nevoie de claritate și de o strategie legislativă pe termen lung, susțin reprezentanții ZF, pentru a se trasa direcțiile de cercetare și de investiții. Se pot identifica de acum două strategii în rândul constructorilor: dezvoltarea de platforme noi pentru vehiculele electrice, concepute special pentru propulsia electrică, și adaptarea platformelor existente pentru a încorpora noul sistem electric (este mai ales cazul producătorilor mari, care doresc să valorifice cât mai mult beneficiile economiei de scară).
„Ne vedem și pe viitor ca principalul partener și furnizor de componente pentru constructori, deși s-a vehiculat ideea că ne transformăm intern, în direcția producției de vehicule complete. În ciuda economiei de scară, rămânem dedicați sectorului vehiculelor comerciale, cu componente specifice, adaptate”, a subliniat Dr. Laier.
De altfel, ZF a început o colaborare cu Wolfspeed, al cărei obiectiv este creșterea performanțelor sistemelor electrice (eficiență și putere crescute). Expertiza Wolfspeed în carbură de siliciu și accesul ZF la toate segmentele de mobilitate vor asigura o tranziție rapidă și fără probleme a noilor tehnologii.
Dar nu este vorba strict doar despre componentele principale ale trenului de rulare în cazul noilor vehicule electrice, respectiv motor, transmisie, axe, ci și despre dezvoltarea sistemului de direcție, despre compresoare pe aer, sistem de răcire și despre alte componente care trebuie adaptate și alimentate cu putere electrică. Sistemul de frânare reprezintă, de asemenea, un punct de interes major, iar focusul pe eficientizarea acestuia și pe recuperarea cât mai bună a energiei eliberate la frânare a făcut ca munca R&D în acest domeniu să înceapă în urmă cu mai bine de zece ani.
Axe electrice compacte și eficiente
Puntea electrică AxTrax 2 maximizează spațiul disponibil pentru zona cargo sau pentru compartimentul pasagerilor, precum și pentru baterii, și crește flexibilitatea producătorului în proiectarea viitoarelor concepte de vehicule. Unitățile electrice pot fi sincronizate complet cu funcțiile cheie ale vehiculului, cum ar fi frânarea, ADAS și sistemele de conducere automată, pentru a ajuta la îmbunătățirea siguranței și eficienței la rulare. De asemenea, permite sistemelor digitale și telematice avansate să facă schimb de informații cu puntea electrică, prin sistemul CAN.
AxTrax 2 este oferită în două variante: cu motor simplu, de 210 kW, ori cu două motoare electrice integrate (AxTrax 2 dual), ce dezvoltă o putere continuă de 380 kW, fiind ideale pentru aplicații grele. Ambele modele sunt concepute pentru a înlocui motorul, transmisia, arborele de transmisie și axa convențională.
ZF a venit cu ideea ca aceleași componente electrice folosite la camioane să fie implementate și la semiremorci, astfel că și acestea din urmă pot fi echipate acum cu axe electrice, atât cu scopul de a recupera energia, cât și pentru propulsie, crescând astfel autonomia ansamblului. De reținut faptul că semiremorca electrică poate fi folosită și pe post de sistem hibrid, în combinație cu un autotractor cu motor cu combustie internă, reducând consumul de carburant cu până la 6%. Folosit ca axă motoare electrică la semiremorci, AxTrax 2 poate recupera energia electrică la frânare. Stocată temporar într-o baterie aceasta poate fi folosită de puntea electrică pentru a sprijini tracțiunea camionului. Recuperarea energiei în acest fel ajută la reducerea consumului de combustibil sau de energie, precum și a emisiilor de carbon. În același timp, siguranța combinației camion-remorcă este îmbunătățită.
ZF pune la dispoziția producătorului semiremorcii axa electrică și o casetă pentru depozitarea bateriei plus sistemele de management al temperaturii, de răcire etc., care să asigure funcționarea optimă a acesteia. Având în vedere diversitatea de modele și de configurații, sistemul electric va fi disponibil într-o primă fază pentru semiremorcile frigorifice, cele cu prelată și cu box. Alte modele vor urma. Sistemul electric este independent de autotractor.
Foarte important, se pare că și achiziția de semiremorci electrice ar putea fi subvenționată în viitor la fel ca și autovehiculele, și, în același timp, se face lobby pentru creșterea greutății totale maxime admise în cazul acestora, pentru a nu afecta sarcina utilă prin comparație cu semiremorcile standard.
Semiremorcile electrice sunt în curs de omologare și autorizare la nivel european, dar este important faptul că tehnologia există și este disponibilă. Și autovehiculele autonome sunt, de altfel, de mult în portofoliul ZF, așteptând legislația necesară pentru a putea fi plasate pe piață pentru aplicații specifice.
ZF echipează camioanele Volta cu tehnologii inovatoare
Divizia CVS a ZF și Volta Trucks au anunțat încheierea unui acord pe termen lung pentru furnizarea unora dintre sistemele și componentele de bază ale camionului Volta Zero, integral electric.
Tehnologiile ZF montate pe camionul Volta Zero fac parte dintre sistemele cheie ale acestora: sistemul avansat de frânare de urgență OnGuardACTIVE (AEBS), sistemul electronic de frânare (EBS), inclusiv pedala de frână, controlul electronic al stabilității ESCsmart (ESC) și frâna de mână electro-pneumatică OnHand (EPH). Componente ZF intră și în formarea sistemului OnLaneALERT – Lane Departure Warning System (LDWS), inclusiv coloana de direcție și mecanismul de direcție. Iar suspensia pneumatică controlată electronic OptiRide (ECAS) de la ZF sprijină operațiunile zilnice ale vehiculului, inclusiv procedurile de andocare și încărcare, prin ajustări automate și manuale ale înălțimii șasiului pentru îmbunătățirea siguranței, eficienței și confortului șoferului.
Punțile electrice ale Volta Zero sunt tot ZF, cu suspensie față independentă (IFS). Astfel, după ce au confirmat în mii de aplicații pentru autobuze, axele ZF sunt acum disponibile și pentru camioane. Avantajul IFS este acela că maximizează spațiul pentru componentele electrice și baterii, având design compact, optimizat. O varietate de axe RL 82 ET IFS, cu „brațe” de reglaj de diferite mărimi, pot echipa vehicule având lățimea cuprinsă între 2.300 și 2.600 mm și o sarcină pe osie de până la 8.200 kg.
Soluția IFS combină comportamentul optim al direcției cu confortul avansat la rulare, suspensia cu arc pneumatic și tehnologia de amortizor ZF PCV protejând bateria și componentele electrice ale camionului. De asemenea, permite un nivel ridicat de manevrabilitate și, în funcție de anvelopele montate, este posibil un unghi de virare de până la 56O, ceea ce reduce semnificativ raza de viraj a camionului. Sistemul de axe IFS asigură menținerea optimă a benzii de rulare și stabilitatea la viraje, iar barele antiruliu nu mai sunt necesare în majoritatea aplicațiilor.
ZF a prezentat și sistemul de management termic pentru vehicule electrice, care nu numai că oferă un design mai compact al unității propulsoare, dar poate și să crească autonomia vehiculelor pe timp de iarnă cu până la o treime. Componentele transmisiei electrice au fost optimizate și combinate într-un sistem holistic. Pachetul de propulsie are o greutate totală cu 30% mai mică și, în acest fel, împreună cu sistemul de management termic, permite o densitate a cuplului de 70 Nm/kg de greutate a motorului.
Pe lângă electromobilitate, produsele ZF „by-wire”, precum sistemele de frânare, direcție și amortizare, conectate și controlabile electronic, sunt de acum înglobate în divizia „Soluții pentru șasiu”. Lansarea noii divizii – care va avea o cifră de afaceri anuală de peste 14 miliarde de euro – este planificată pentru ianuarie 2024. Astfel, în viitor, toate segmentele de mobilitate vor beneficia de evoluțiile și know-how-ul acestei noi divizii ZF, inclusiv sectorul vehiculelor comerciale și aplicațiile industriale.
