Ενίσχυση για την ηλεκτρική γκάμα: Η ZF ωθεί την τεχνολογία Range Extender στο επόμενο επίπεδο
Πολλοί δυνητικοί αγοραστές ηλεκτρικών οχημάτων εξακολουθούν να αισθάνονται το λεγόμενο άγχος της εμβέλειας που συνοδεύει την αμιγώς ηλεκτρική οδήγηση. Σε αυτές τις περιπτώσεις, οι επεκτάσεις εμβέλειας μπορούν να αποτελέσουν μια λύση: Μια γεννήτρια εσωτερικής καύσης που συνδέεται με έναν ηλεκτροκινητήρα και παράγει έτσι ενέργεια για την μπαταρία του οχήματος. Η ZF παρουσιάζει τώρα τη νέα γενιά αυτής της τεχνολογίας, η οποία θα ξεκινήσει την παραγωγή σε μαζική κλίμακα το 2026. Σχεδιασμένη για να καλύψει την αυξανόμενη παγκόσμια ζήτηση, αυτή η περαιτέρω εξέλιξη είναι ιδανική για να ικανοποιήσει τις δυναμικές απαιτήσεις της αγοράς και των πελατών, καθώς και τις ευέλικτες ιδέες κίνησης.
Είναι το τρομακτικό σενάριο για πολλούς οδηγούς ηλεκτρικών αυτοκινήτων: η κατάσταση φόρτισης της μπαταρίας φτάνει στο τέλος της και δεν υπάρχει σταθμός φόρτισης στον ορίζοντα. «Παρόλο που η αμιγώς ηλεκτρική αυτονομία των επιβατικών αυτοκινήτων είναι κατά μέσο όρο περίπου 500 χιλιόμετρα, το άγχος της αυτονομίας εξακολουθεί να επηρεάζει ένα ευρύ φάσμα αγοραστών κατά την επιλογή του επόμενου οχήματός τους», εξηγεί ο Dr. Otmar Scharrer, Senior Vice President R&D, Electrified Powertrain Technology. Αυτό ισχύει ιδιαίτερα σε περιοχές όπου δεν υπάρχει ακόμη καθολικά διαθέσιμη υποδομή φόρτισης. Η ZF αναπτύσσει επί του παρόντος την επόμενη γενιά συστημάτων επέκτασης της αυτονομίας για αυτές τις περιπτώσεις. «Αυτά αποτελούν μια πραγματική εναλλακτική λύση σε σχέση με τις μεγαλύτερες – και συνεπώς ακριβότερες – μπαταρίες ή τα plug-in υβριδικά», λέει ο Dr. Scharrer.
Με τους επεκτατές εμβέλειας, ένας κινητήρας εσωτερικής καύσης συνδέεται με μια ηλεκτρική μηχανή που παράγει ενέργεια για τη μπαταρία του οχήματος μόλις η κατάσταση φόρτισης της πέσει κάτω από ένα συγκεκριμένο όριο. Όπως μπορείτε ήδη να καταλάβετε από το όνομα, αυτό αυξάνει την εμβέλεια που μπορεί να κινηθεί ηλεκτρικά. Το πλεονέκτημα σε σχέση με τα PHEV ή τους συμβατικούς κινητήρες εσωτερικής καύσης: Η μηχανή επέκτασης της αυτονομίας λειτουργεί πάντα στο ιδανικό εύρος απόδοσης για την κατανάλωση καυσίμου, γεγονός που εξασφαλίζει χαμηλή κατανάλωση καυσίμου και επομένως έχει επίσης χαμηλότερες εκπομπές CO2.
Η τεχνολογία range extender της ZF: Μεγάλη εμπειρία, νέες εξελίξεις
Τα τελευταία χρόνια, η ZF είχε ήδη λανσάρει την τεχνολογία range extender σε μαζική παραγωγή. Μεταξύ άλλων, οι ηλεκτρικές μηχανές της ZF εγκαταστάθηκαν σε μια σειρά από εμβληματικά ταξί του Λονδίνου. Η ZF εργάζεται επί του παρόντος για την επόμενη γενιά, τον ηλεκτρικό Range Extender (eRE) και τον ηλεκτρικό Range Extender plus (eRE+).
Και οι δύο παραλλαγές είναι εξαιρετικά ολοκληρωμένες κατασκευές που είναι ευέλικτες όσον αφορά την απόδοση, την αρχιτεκτονική E/E, τα 400V ή 800V και τον τύπο του ημιαγωγού. Ο eRE συνδέει έναν ηλεκτροκινητήρα με ενσωματωμένο μετατροπέα, κατάλληλο λογισμικό και πλανητικό γρανάζι. Το eRE+ διαθέτει επίσης έναν έξυπνο συμπλέκτη και ένα διαφορικό. Ως αποτέλεσμα, μπορεί να χρησιμοποιηθεί είτε ως γεννήτρια ρεύματος είτε ως πρόσθετη δευτερεύουσα κίνηση, γεγονός που εξοικονομεί από τους κατασκευαστές την ανάπτυξη ενός ξεχωριστού εξαρτήματος. Η απόδοση μπορεί να κλιμακωθεί και στα δύο μοντέλα. Η ισχύς κυμαίνεται από 70 έως 110 kW (eRE) ή 70 έως 150 kW (eRE+). «Το νέο ενδιαφέρον και η αυξημένη ζήτηση για επεκτάσεις εμβέλειας δείχνει ότι οι δυνατότητες αυτής της τεχνολογίας δεν έχουν εξαντληθεί – ιδίως για πλατφόρμες μοντέλων που έχουν ήδη σχεδιαστεί για ηλεκτροκίνητη μετάδοση κίνησης με μπαταρίες», λέει ο Scharrer και προσθέτει: «Πίσω από τις λύσεις μας βρίσκεται η ιδέα του συστήματος και της πλατφόρμας. Αυτό σημαίνει ότι είμαστε άριστα εξοπλισμένοι ώστε να μπορούμε να ανταποκριθούμε σε όλες τις απαιτήσεις των πελατών και της αγοράς με συντομότερους κύκλους ανάπτυξης».
Ποια πλεονεκτήματα προσφέρουν οι επεκτάσεις εύρους για τους κατασκευαστές και τους πελάτες
Σε σύγκριση με τις λύσεις παράλληλης υβριδικής κίνησης, για παράδειγμα με ένα PHEV, οι επεκτάσεις εμβέλειας είναι ελκυστικές λόγω του χαμηλότερου πρόσθετου κόστους, των συντομότερων κύκλων ανάπτυξης, της μικρότερης προσπάθειας πλατφόρμας και της απλοποιημένης διαχείρισης της αλυσίδας εφοδιασμού. Αυτό καθιστά την τεχνολογία ιδιαίτερα ενδιαφέρουσα για τους κατασκευαστές που είναι νέοι στην αγορά και ενδέχεται να έχουν μικρή εμπειρία με παραδοσιακά συστήματα μετάδοσης κίνησης με κινητήρα εσωτερικής καύσης. Η Κίνα ξεκινά επί του παρόντος μια σωστή πρότυπη επίθεση των λεγόμενων «ηλεκτρικών οχημάτων διευρυμένης εμβέλειας» (REEV), τα οποία, χάρη στην τεχνολογία, μπορούν να καλύψουν αποστάσεις άνω των 700 χιλιομέτρων. «Σε αυτό το σημείο μας βολεύει το γεγονός ότι υπάρχει ένα ευρύ φάσμα πλατφορμών BEV που μπορούν να συμπληρωθούν με συσκευές επέκτασης της αυτονομίας», εξηγεί ο Scharrer. Αυτός ήταν ένας ακόμη λόγος για τον οποίο οι κινεζικές τοποθεσίες της ZF ανέλαβαν την ανάπτυξη.
Αλλά και στις ΗΠΑ και στην Ευρώπη, το ενδιαφέρον των κατασκευαστών αυξάνεται. «Η αγορά των αμιγώς ηλεκτρικών οχημάτων δεν έχει αναπτυχθεί όπως είχε προβλεφθεί πριν από μερικά χρόνια», λέει ο Scharrer. «Για αυτή την ενδιάμεση φάση, οι επεκτάσεις εμβέλειας μπορούν να αποτελέσουν την ιδανική λύση». Επειδή: «Οι επεκτάσεις ισχύος δεν μπορούν να είναι η μόνη λύση που μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την αύξηση της ταχύτητας των οχημάτων: Με το REEV, οι οδηγοί μπορούν να απολαμβάνουν τα πλεονεκτήματα της ηλεκτροκίνησης χωρίς να χρειάζεται να θυσιάσουν την ευελιξία των PHEV ή των επιβατικών αυτοκινήτων με κινητήρα εσωτερικής καύσης. Οι επεκτάσεις εμβέλειας αξίζουν επίσης για τους παραδοσιακούς κατασκευαστές. Επιτρέπουν την τοποθέτηση μικρότερων (και επομένως οικονομικότερων) μπαταριών οχημάτων και συμβάλλουν στη συμμόρφωση με τις οριακές τιμές εκπομπών για τους στόλους οχημάτων.
