SCANIA: курс на электрификацию

Специалисты Scania уверены, что широкий ассортимент электрических и гибридных автомобилей позволит предложить рынку экономичные транспортные решения без использования углеродного топлива и даст возможность компании лидировать в процессе перехода к экологически безопасной транспортной системе.

У руля перемен

Стремительному развитию в области электрификации грузовых автомобилей способствует быстрое совершенствование технологий изготовления аккумуляторных батарей и, в частности, увеличение удельной энергоёмкости аккумуляторов. Появляется все больше решений, направленных на сокращение времени зарядки, увеличение максимального количества циклов зарядки и снижение расхода электроэнергии. Это означает, что аккумуляторные электромобили будут более экономичны, особенно в сферах, требующих выполнения повторяющихся и прогнозируемых задач. И несмотря на то, что в настоящее время автомобили Scania на ископаемом и биологическом топливе высокоэффективны и конкурентоспособны, а в некоторых сегментах и вовсе являются лидерами рынка, техника на электротяге постепенно вытеснит их в большинстве областей использования транспорта.

Аккумуляторные электромобили смогут стать первой технологией с нулевым уровнем выбросов парниковых газов, которая найдет широкое применение в транспортной отрасли. Такая техника предоставляет владельцам целый ряд преимуществ: она не настолько требовательна в обслуживании, как традиционные грузовики с бензиновыми или дизельными двигателями, что увеличивает продолжительность безотказной работы и сокращает затраты на километр пробега или час эксплуатации.

Прежде всего переход к экологически безопасным технологиям начался в автобусном сегменте, и спрос на различные виды аккумуляторных батарей там уже достаточно высок. Специалисты Scania отмечают, что благодаря развитию этого направления получили ценный опыт и сейчас разрабатывают новую улучшенную серию автобусов. Это также позволило шведской компании приобрести хорошие базовые знания, которые помогают в процессе наращивания производства грузовых автомобилей с электроприводом.

На официальном сайте Scania представлены разработанные компанией аккумуляторные электрические грузовые автомобили. Пример. Автомобиль предлагается в вариантах с колёсной формулой 4x2, 6x2, и даже 6x2*4. Колёсная база: 3950 – 5750 мм. Два варианта кабин P и L – оба без спального места, да и зачем спальное место, если запас хода у электрического грузовика не более 250 км.

Силовая установка представляет собой электромотор с постоянными магнитами и охлаждением распылением масла. Пиковое значение агрегата в пределах 295 кВт (с крутящим моментом 2200 Н.м), номинальная мощность 230 кВт (с крутящим моментом 1300 Н.м), что соответствует примерно 310 л.с. Есть электрическая коробка отбора мощности 60 кВт.

Питается грузовая электрическая машина за счет 9 литий-ионных аккумуляторных батарей, если база более 4350 мм, тогда суммарная ёмкость заряда составляет 300 кВт*ч. Если же база менее 4350 мм, тогда устанавливается блок из 5 батарей, суммарной емкостью 165 кВт*ч. На машине имеются два подключения типа CCS для зарядки от постоянного тока до 130 кВт/200 А. Полная масса электрического грузовика 29 тонн.

Также предлагается гибридный грузовик Scania точно в такой же комплектации как и электрический, но с возможностью передвигаться на большие расстояния в режиме двигателя внутреннего сгорания и, при необходимости, до 60 километров в электрическом режиме. Поскольку гибридный грузовик оснащен ДВС, доступного места для аккумуляторов меньше, чем у полностью электрического грузовика. Такой грузовик оснащён тремя батареями с установленной емкостью 90 кВт*ч и электродвигателем мощностью 115 кВт (156 л.с.). Время зарядки с нуля до 80 процентов составляет примерно 35 минут. Маломощный электрический силовой агрегат сочетается с двигателем внутреннего сгорания мощностью от 280 до 360 л.с.

Коммерческие транспортные решения с зарядкой от сети требуют особого подхода, поэтому каждую продажу электромобиля компания оформляет как индивидуальное решение под ключ, в которое входят услуги, долгосрочная поддержка, а также рекомендации в отношении энергосервисных договоров. Всё полностью ориентировано на транспортные задачи и требования заказчика.

Дорожная карта

Компания уже выпустила на рынок полностью электрические грузовики и автобусы с пробегом до 250 км на одной зарядке, а также гибридные автомобили с возможностью подзарядки от электросети. Недавно Scania представила подробную дорожную карту электрификации и сообщила, что в 2022 году начнет производство обновленного 36-тонного подзаряжаемого гибридного грузовика с запасом хода до 60 км после 30 минут зарядки.

Затем в 2023-м планирует выпустить аккумуляторные магистральные грузовики, способные перевозить до 40 тонн груза без подзарядки в течение 4 часов, и 60-тонные, рассчитанные на 3 часа эксплуатации. Следом появятся модели, работающие на одном заряде до 4,5 часов и быстро заряжаемые во время обязательного 45-минутных отдыха водителей.

Как поясняет Фредрик Аллард, старший вице-президент по электрической мобильности Scania: «С нашей дорожной картой мы можем помочь клиентам строить планы на будущее, что очень важно, когда речь идет о таких аспектах, как зарядная инфраструктура, внедрение которой может потребовать значительного времени. Благодаря прочным партнерским отношениям и альянсам с заинтересованными сторонами не только в транспортной отрасли, но также в энергетической инфраструктуре и зеленой энергетике, мы намерены не просто следить за переменами в отрасли, а идти в их авангарде. Как мы любим говорить, управляя изменениями».

Электричество или водород

Scania использует любые возможности, позволяющие сократить эксплуатационные расходы клиентов и не наносить вреда окружающей среде, поэтому инвестирует средства и в разработку водородных технологий. К примеру, осенью 2021 года на улицах города Ãетеборга в Øвеции появился первый мусороуборочный автомобиль Scania на водороде, который собирает бытовые отходы. Îн абсолютно бесшумен и выбрасывает только чистую воду – единственный побочный продукт от использования водородных топливных элементов, которые генерируют электроэнергию, необходимую для движения, погрузки и уплотнения отходов, а вырабатываемое тепло используется для обогрева кабины.

Инженеры компании получили ценный опыт в процессе первых испытаний и намерены продолжать исследования. Но, как считается, водородное топливо не найдет широкого применения в грузоперевозках на короткие дистанции. Поскольку, чтобы привести в движение грузовик на водороде, требуется в три раза больше электроэнергии, чем при использовании транспорта на аккумуляторных батареях. При этом большое количество энергии теряется в процессе её получения, распределения и преобразования обратно в электричество.

Следует также учитывать техническое обслуживание и ремонт. Расходы на обслуживание аккумуляторного электромобиля будут ниже, чем водородного грузовика, поскольку последний оснащён более сложными системами, например, впуска воздуха и охлаждения. Кроме того, водород – летучий газ, требующий особого внимания для обеспечения безопасности.

Тем не менее, водород всё же является многообещающим источником энергии. Это хорошее решение во время длительных циклов работы, которое будет играть важную роль в процессе декарбонизации транспорта при условии использования экологически безопасных технологий производства. К тому же водородное топливо перспективно не только в транспортной отрасли. В частности, компания Scania с нетерпением ждет, когда сможет использовать для производства своих грузовиков сталь, изготовленную без применения ископаемого топлива.

Дочерняя компания Volkswagen Group по коммерческим автомобилям Traton объявила, что её бренды MAN, Scania и Volkswagen Caminhões e Ônibus до 2025 года инвестируют в общей сложности более одного миллиарда евро в разработку электромобилей.

В финале это будет общая модульная электрическая трансмиссия для всех брендов подразделения, но каждый бренд может адаптировать модульный привод к своему образу и нуждам. Команды со всей Группы сейчас работают над следующим поколением систем электронного привода, управлением батареями и совместимой структурой рамы.

В подразделении Scania лидирует в области устойчивых транспортных решений. MAN придерживается более широкой стратегии, начиная от лёгких и заканчивая тяжёлыми коммерческими автомобилями.

Электрификация как приоритет

В 2020 году Scania стала первым крупным производителем тяжелых коммерческих грузовиков, который представил свои научно обоснованные цели (SBTi) для выполнения условий Парижского соглашения по климату. В частности, компания намерена к 2025 году на 50% сократить выбросы CO2 от производственной и операционной деятельности в сравнении с показателем 2015 года, а также на 20% снизить вредные выбросы от транспортных средств клиентов за счет увеличения топливной эффективности и перехода на альтернативные виды топлива.

Следуя намеченным целям, Scania намерена каждый год выпускать на рынок, как минимум, одно новое решение для электрификации автобусов и грузовых автомобилей. Для этого у нее есть собственные разработки и производство всех основных компонентов. Также к числу приоритетов относятся инвестиции в модернизацию электросети и развитие инфраструктуры, необходимой для зарядки аккумуляторных электромобилей.

Компания видит потенциал для развития электрической грузовой техники и в России, где уже есть заинтересованные клиенты, готовые тестировать ее. Первые грузовики Scania на электротяге могут появиться в нашей стране уже в 2023 году. И если российское правительство сможет выстроить эффективную систему поддержки рынка электротехники, особенно сегмента коммерческого транспорта, вскоре мы увидим, как на отечественных дорогах курсируют экологически чистые виды автомобилей.

С позиции практики, теории и редакционного опыта

Мнение редактора

За полтора десятилетия работы в журнале «Грузовик Пресс» мне довелось присутствовать на немалом количестве докладов, презентаций и круглых столов на тематику безуглеводородной перспективы автомобильного транспорта. Время идёт, десятилетия сменяют одно другим, множатся концепты и продолжает развиваться и совершенствоваться агрегатная база и архитектура автомобилей на электротяге. Но прорыва не происходит, электромобили, являясь ровесниками автомобилей с ДВС, продолжают лишь локально использоваться в отдельных сегментах. Правда за последние годы существенно вырос запас хода и грузоподъёмность. Наибольшее развитие с момента старта гонки технологий электротяги получили гибридные системы, но тоже массовыми эти решения не назовёшь. Тут стоит вспомнить о том, что схема последовательного гибрида была предложена Фердинандом Порше на заре двадцатого века в 1899 году: новое – хорошо забытое старое.

Но, однако, развитие электротяги на автотранспорте дало мощный импульс к созданию автомобилей новой архитектуры, хорошо сочетающейся с не менее актуальным трендом беспилотного будущего автотранспорта. Колесо, приводимое электротягой уже сегодня можно сделать послушным и управляемым как с места водителя, так и дистанционно, так и вовсе автономно. Причём ничто не мешает одновременно в одной системе применять или сочетать все три этих способа управления и мониторинга. Нет ничего фантастического в том, что уже сегодня можно синхронно регулировать угловые скорости всех колёс ТС и перераспределять крутящий момент оптимальным образом. Это открывает широкие возможности: от обеспечения динамической стабилизации автомобиля в условиях дороги с низким коэффициентом сцепления (влажность, снег, лёд, грязь) до принудительного снижения скорости движения вблизи социальных объектов во избежание ДТП. А гибридные силовые установки, параллельные и последовательные, только добавляют изящества конструкторской мысли, и временами даже упрощают конструкцию автомобилей, позволяя отказаться от чрезмерно сложных трансмиссий, нередко электросиловая установка интегрируются со стартером и генератором. И это далеко не только в Европе, где политические мотивы тематики отказа от нефти и газа порой доминируют над здравым смыслом. В родном отечестве масса примеров – от представительского Ауруса и до новейшего шарнирно-сочленённого КАМАЗ-6561 с возможностью автономного хода (см. «ГП», №12, 2021, с. 28).

Отсюда вывод – электротяге на борту автотранспорта быть! А вот где взять электроэнергию на борт, покажет время и наверняка предоставит выбор: продолжать «топить печку ДВС», установить тяговую батарею, использовать химическую реакцию водорода, а может быть вообще, но это конечно в отдалённой перспективе, вспомнить и об атомной энергии. Но именно крутить колесо при этом всё равно будет электродвигатель, будучи мотор-колесом или с приводом от главной передачи, но с большой долей вероятности…