Nowe specyfikacje zasięgu dla autobusów elektrycznych firmy Daimler Buses – realistyczne dane dzięki nowym modelom baterii

Technologia baterii NMC4 wymaga nowej podstawy obliczeniowej. Praktyka: specyfikacja zasięgu określająca podstawowe warunki. Podczas gdy zużycie w litrach na 100 kilometrów jest miarą efektywności ekonomicznej w autobusach wyposażonych w silnik spalinowy, zasięg autobusu zasilanego elektrycznie stanowi punkt wyjścia do określenia jego podstawowej przydatności do konkretnego zastosowania. Informacje o możliwych zasięgach są zatem zasadniczym kryterium przy porównywaniu różnych modeli pojazdów lub wyposażenia.

Dzięki rozporządzeniu (UE) 2017/2400 UE podjęła próbę stworzenia normy obliczania i pomiaru emisji CO2 z ciężarówek i autobusów z silnikami spalinowymi. Jednak ze względu na stosowanie różnych technologii baterii, procedury symulacji i pomiaru określone w rozporządzeniu (UE) 2017/2400 nadają się tylko częściowo do określania realistycznych zasięgów dla autobusów elektrycznych. W końcu zależą one od wielu parametrów: zainstalowanej pojemności akumulatora, wieku akumulatora, temperatury otoczenia, czasu i intensywności korzystania z wentylacji, ogrzewania i klimatyzacji, topografii, stylu jazdy i wielu innych. Dlatego też niezbędne są obszerne testy i pomiary przeprowadzane przez producentów w szerokim zakresie warunków.
Technologia akumulatorów NMC4 wymaga nowej podstawy obliczeniowej
Podczas gdy poprzednie specyfikacje zasięgu Daimler Buses odnosiły się do zasięgów, które można było osiągnąć w niesprzyjających warunkach, takich jak zimowa pogoda, i do końca okresu eksploatacji akumulatora, praktyczne doświadczenia klientów w całej Europie zebrane na przestrzeni kilku lat wykazały, że realnie te niekorzystne warunki występują tylko w bardzo rzadkich przypadkach. Specyfikacje zasięgu okazały się więc nierealistycznie niskie dla większości operacji. Jednocześnie wprowadzenie technologii akumulatorów NMC4 z pryzmatyczną geometrią ogniw i zmodyfikowaną chemią ogniw prowadzi do innego zachowania akumulatora, np. w odniesieniu do jego zdolności do szybkiego ładowania i użytecznej energii w całym okresie eksploatacji.
Praktyczne: specyfikacja zasięgu określająca podstawowe warunki
Daimler Buses zdecydowało się zatem na udostępnienie specyfikacji zasięgu dla autobusów elektrycznych w przyszłości, określając podstawowe warunki stosowane do pomiaru. Umożliwia to klientom łatwiejsze umieszczenie informacji w kontekście i porównanie ich z własnymi warunkami, na przykład w odniesieniu do topografii, i prowadzi do realistycznych wartości, które w praktyce może osiągnąć zdecydowana większość flot autobusów elektrycznych.

Porównanie danych dotyczących zasięgu autobusów Daimler

Nowy akumulator NMC4 w Mercedesie Benz eCitaro: większa pojemność, dłuższa żywotność

Sprawdzona technologia produkcji na dużą skalę. Większa gęstość mocy, większy zasięg. Długa żywotność pomimo szybkiego ładowania. Większe bezpieczeństwo dzięki monitorowaniu nawet na biegu jałowym. Zrównoważone zarządzanie cyklem życia baterii NMC.
Nabywcy całkowicie elektrycznego autobusu miejskiego Mercedes-Benz eCitaro powinni zawsze korzystać z najnowszej technologii akumulatorów i szybkiego postępu w rozwoju jednostek magazynowania energii. Od czasu prezentacji pierwszego eCitaro, Daimler Buses konsekwentnie spełniał tę obietnicę, przechodząc z typu akumulatora NMC1 na drugą generację NMC2, aż do najnowszego typu akumulatora NMC3. Następny krok stanowi teraz przejście na czwartą generację akumulatorów litowo-niklowo-manganowo-kobaltowych.
Nowa generacja baterii NMC4 – następca obecnej technologii NMC3 – połączy wysoką gęstość energii, umożliwiającą większy zasięg w autobusach elektrycznych, z bardzo długą żywotnością. Od początku 2026 roku nowe baterie NMC4 będą stosowane w eCitaro, eCitaro G, eCitaro K i eCitaro Fuel Cell z ogniwami paliwowymi.
Sprawdzona technologia produkcji na dużą skalę
Akumulator NMC4 to sprawdzona technologia od eksperta od systemów akumulatorowych BMZ Poland, firmy należącej do BMZ Holding. Od 2022 roku jest on już produkowany na dużą skalę do innych zastosowań, a obecnie BMZ współpracuje z Daimler Buses, aby udoskonalić go do użytku w autobusach. W przeciwieństwie do akumulatorów NMC3, poszczególne ogniwa akumulatora NMC4 nie są cylindryczne, lecz mają kształt pryzmatu. Dwanaście ogniw tworzy każdy moduł, a 15 modułów tworzy pakiet akumulatorów. Konstrukcja pakietów akumulatorów NMC4 odpowiada konstrukcji obecnie używanego modelu akumulatora NMC3. Nowa generacja akumulatorów jest zatem kompatybilna z seryjnie produkowanym eCitaro bez żadnych modyfikacji pojazdu. W przypadku konieczności wymiany wszystkich pakietów akumulatorów w istniejącym pojeździe eCitaro, możliwa jest nawet modernizacja dzięki kompatybilności między generacjami NMC.
Większa gęstość mocy, większy zasięg
Ze względu na zmianę składu chemicznego ogniw, gęstość energii w akumulatorze NMC4 jest o prawie sześć procent wyższa w porównaniu do NMC3, co zapewnia większą pojemność magazynowania przy tej samej przestrzeni montażowej. Podczas gdy w pełni naładowany akumulator NMC3 zawiera 98 kWh energii, akumulator NMC4 ma 111 kWh energii. Ponadto większą część zmagazynowanej energii można faktycznie wykorzystać do jazdy. W związku z tym możliwe zasięgi, które da się osiągnąć bez ładowania, są również znacznie podniesione.
Długa żywotność pomimo szybkiego ładowania
Inną ważną korzyścią dla klientów jest dłuższa żywotność akumulatora NMC4 i wynikający z tego dłuższy przebieg eCitaro. Mniejsza liczba wymian akumulatora i mniejsze zapotrzebowanie na recykling przyczyniają się do zrównoważonego rozwoju i redukcji całkowitego kosztu posiadania (TCO) eCitaro.
Dłuższą żywotność akumulatora uzyskano częściowo dzięki łagodnemu, powolnemu ładowaniu z maksymalną mocą ładowania 150 kW. Jednak chemia ogniw nowego akumulatora jest szczególnie korzystna podczas regularnych procesów szybkiego ładowania z mocą ładowania do 300 kW i może też imponować wydłużoną żywotnością w tych zastosowaniach. Daimler Buses korzysta z tej okazji, aby zagwarantować ośmioletnią żywotność nowych akumulatorów NMC4 i zaoferować opcjonalną rozszerzoną gwarancję z okresem dwunastu lat.
Omniplus jako niezawodny partner przez cały cykl życia
Daimler Buses stosuje cyrkularne i zrównoważone podejście do zarządzania cyklem życia baterii i za pośrednictwem marki serwisowej Omniplus proponuje odpowiednie rozwiązania dla poszczególnych wymagań klientów. Koncepcja modułowa umożliwia naprawę i przegląd baterii w trakcie ich początkowego okresu wykorzystania. Późniejsze użytkowanie baterii poza ich pierwszym przeznaczeniem w pojeździe wydłuża ich okres eksploatacji o drugi okres użytkowania – tzw. drugie życie – w systemie magazynowania energii. Pod koniec całego okresu użytkowania baterie wysokiego napięcia są poddawane recyklingowi w celu odzyskania surowców.
Większe bezpieczeństwo dzięki monitorowaniu nawet na biegu jałowym
Nowa generacja akumulatorów cechuje się także większym bezpieczeństwem. Na przykład monitorowanie akumulatora w akumulatorze NMC4, czyli monitorowanie termiczne i alarmy w przypadku przegrzania, działa nie tylko wtedy, gdy system operacyjny jest włączony, jak w poprzednich pojazdach, ale też wtedy, gdy pojazd pracuje na biegu jałowym.

     Tekst: Jarosław Brach

     Zdjęcia: Producent