Daimler Buses umożliwia przewoźnikom udział w szybkim rozwoju technologii akumulatorów do elektrycznych autobusów miejskich.
Mercedes-Benz eCitaro z akumulatorami NMC 3 jest tego dowodem. Dzięki mocy energetycznej prawie 500 kWh może zastąpić autobusy miejskie o napędzie konwencjonalnym – i jest atrakcyjny dla flot, personelu prowadzącego i pasażerów.
Pięć akumulatorów wysokonapięciowych o łącznej pojemności energetycznej 490 kWh rozmieszczonych na dachu (trzy pakiety) i z tyłu (dwa pakiety) zapewnia odpowiedni zasięg dla dwudrzwiowego autobusu solo. Jest przeznaczony do ładowania plug-in w zajezdni i może elastycznie przesuwać się do różnych pozycji dzięki gniazdom ładowania po lewej i prawej stronie.
Kokpit pojazdu testowego łączy funkcjonalność z komfortem. Oprzyrządowanie i obsługa celowo różnią się tylko nieznacznie od Citaro z silnikiem spalinowym, co ułatwia szybką zmianę pojazdu. Oprócz pedału hamulca, kierowca może użyć pięciostopniowego ramienia w trybie najazdowym, aby kontrolować rekuperację, a tym samym efekt hamowania, podobny do dźwigni zwalniacza w autokarze turystycznym.
Autobus testowy jest wyposażony w nowy system kamer 360°, który zapewnia znaczne wsparcie dla personelu prowadzącego, gdy ważne jest precyzyjne manewrowanie – w zajezdni, w hali pojazdów lub w wąskich gardłach na trasie. Jest rzeczą oczywistą, że autobus jest wyposażony w aktywnego asystenta hamowania Preventive Brake Assist, asystenta martwego pola w zakrętach oraz system monitorowania ciśnienia w oponach (TPM).
Wszystko to jest zamknięte w antracytowym metalicznym wykończeniu lakieru. Rezultatem jest bardzo atrakcyjny wygląd premierowego modelu Mercedes-Benz eCitaro z akumulatorami NMC 3.
Obecna wersja Mercedes-Benz eCitaro z akumulatorami litowo-jonowymi trzeciej generacji (NMC 3) jest również na najwyższym poziomie elektromobilności autobusów miejskich. Tylko w 2022 roku w Niemczech zarejestrowano prawie 300 nowych eCitaro – prawie połowę wszystkich nowo zarejestrowanych e-busów powyżej ośmiu ton. Prawie 700 pojazdów eCitaro jest obecnie eksploatowanych przez niemieckie przedsiębiorstwa transportu publicznego, z czego prawie jedna czwarta to autobusy przegubowe.
Wprowadzony na rynek w 2018 roku eCitaro bazuje na Citaro z silnikiem spalinowym i łączy sprawdzoną technologię autobusów miejskich z najnowocześniejszym napędem elektrycznym.
Elektryczny niskopodłogowy autobus miejski eCitaro z najnowszymi akumulatorami NMC 3 jest dostępny od końca 2022 roku. Daimler Buses po raz kolejny umożliwia przedsiębiorstwom transportu publicznego udział w szybkim rozwoju technologii akumulatorów. Za skrótem NMC 3 kryje się nowa generacja wysokowydajnych baterii. Wyjątkową zaletą jest ich ogromna pojemność, która umożliwia duży zasięg bez ładowania. Ponadto istnieje modułowa konstrukcja wyposażenia akumulatorowego. Tak jak poprzednio, niemiecki Akasol (obecnie BorgWarner) jest partnerem w produkcji akumulatorów.
Nowa generacja to również akumulatory litowo-jonowe, które są precyzyjnie sformułowane wokół ogniw z nową wysokoenergetyczną katodą NMC (NMC: litowo-niklowo-manganowo-kobaltową), ciekłym elektrolitem i zaawansowaną anodą grafitową. Wspólny skrót NMC (nikiel, mangan, kobalt) również wywodzi się z chemii baterii. Zamiast poprzednich pryzmatycznych ogniw baterii, które są wielkości i kształtu książki w miękkiej oprawie, stosuje się ultrakompaktowe ogniwa cylindryczne o wysokiej energii chemicznej. Ulepszona chemia ogniw w połączeniu ze zoptymalizowanym akumulatorem powoduje wzrost ogólnej grawimetrycznej i objętościowej gęstości energii akumulatora. Pojemność 4,93 Ah na ogniwo akumulatora prowadzi do znacznego wzrostu pojemności o około 50 procent dla tej samej wagi.
W każdym module akumulatora zamontowano 600 ogniw akumulatorowych. Są one zintegrowane z obwodem chłodzenia, aby zapewnić optymalną temperaturę pracy akumulatora około 25 stopni Celsjusza. Regulacja temperatury zapewnia maksymalną żywotność i wydajne ładowanie. Dziewięć modułów akumulatorowych tworzy zestaw akumulatorów z 5400 ogniwami. Daje to nominalną energię 98 kWh na akumulator.
W przypadku eCitaro możliwe są różne wersje wyposażenia akumulatorów zarówno dla autobusu solo, jak i autobusu przegubowego eCitaro G. Oznacza to, że nawet w przypadku nowej generacji akumulatorów każde przedsiębiorstwo transportu publicznego otrzyma eCitaro dostosowane do jego indywidualnego profilu użytkowania.
Autobus eCitaro solo może być dostarczony z co najmniej czterema i nie więcej niż sześcioma akumulatorami o łącznej pojemności do 588 kWh. Są one podzielone na trzy lub cztery pakiety na dachu i dwa pakiety w dawnej komorze silnika. Autobus przegubowy eCitaro ma co najmniej cztery i maksymalnie siedem akumulatorów o łącznej pojemności do 686 kWh. Do pięciu pakietów mieści się w przedniej części i, w zależności od konfiguracji, jeden w tylnej części, a także w tym, co kiedyś było komorą silnika.
W przeciętnych warunkach urządzenia najwyższej klasy zapewniają niezawodny zasięg 280 kilometrów dla autobusu eCitaro solo i 220 kilometrów dla eCitaro G przez cały okres eksploatacji akumulatora. W sprzyjających warunkach zasięg wynosi ponad 300 kilometrów.
Dzięki wysokiej pojemności energetycznej eCitaro z akumulatorami nowej generacji idealnie nadaje się również do długich tras i późniejszego ładowania w zajezdni. Dzięki temu możliwe jest ładowanie do 150 kW. Gniazda są dostępne po lewej i prawej stronie nad osią przednią oraz z tyłu (możliwe są maksymalnie dwie pozycje na pojazd).
Jeśli planowane są jeszcze dłuższe trasy, możliwe jest również ładowanie pośrednie za pomocą pantografu lub szyn ładowania, określane również w żargonie technicznym jako ładowanie okazjonalne.
Oprócz wysokiej gęstości energii akumulatory mają również inne zalety: nowa generacja spełnia już wymogi bezpieczeństwa zgodnie z ECE-R 100-3, które zaczną obowiązywać dopiero jesienią 2023 r. Akasol jako producent zakłada 4 różne cykle ładowania, w zależności od czynników, w tym głębokości rozładowania i profilu użytkowania. Przy codziennym użytkowaniu i późniejszym ładowaniu w zajezdni odpowiadałoby to żywotności do dziesięciu lat.
Sama pojemność akumulatora nie mówi wystarczająco dużo o osiągach i zasięgu całkowicie elektrycznego autobusu miejskiego - prawdziwym punktem odniesienia jest zużycie energii.
W autobusie miejskim na zużycie energii duży wpływ mają warunki klimatyczne, a tym samym chłodzenie, a przede wszystkim ogrzewanie wnętrza pojazdu. Dlatego Mercedes-Benz kładzie duży nacisk na zarządzanie temperaturą. W porównaniu z obecnym Citaro z silnikiem spalinowym, zapotrzebowanie na energię do ogrzewania, wentylacji i klimatyzacji jest zmniejszone o około 40 procent. Ta nadzwyczajna efektywność energetyczna stanowi podstawę do osiągnięcia realnego zasięgu dla eCitaro nawet w niesprzyjających warunkach.
Po pierwsze, akumulatory NMC są kontrolowane temperaturowo do idealnej temperatury 25 stopni Celsjusza. Skutkuje to maksymalną ładownością, wydajnością i żywotnością. Kabina pasażerska jest ogrzewana w sposób energooszczędny przez pompę ciepła i w razie potrzeby – w przypadku znacznych zmian temperatury – wspomagana rezystorem hamowania. Kabina pasażerska jest podłączona do obiegu wody we wszystkich modelach. Przednia nagrzewnica jest wyposażona w podwójny wymiennik ciepła. Elementy rozpraszające ciepło są ze sobą połączone, aby zminimalizować energię potrzebną do ich chłodzenia. Wydajność systemu ogrzewania i klimatyzacji różni się w zależności od obciążenia pojazdu i temperatury zewnętrznej.
Klimatyzator dachowy jest standardowo wyposażony w dodatkową funkcję pompy ciepła. W rezultacie bardzo skutecznie ogrzewa kabinę pasażerską, nawet przy niskich temperaturach zewnętrznych. Możliwe jest nawet nadmierne kondycjonowanie: zimą autobus miejski rusza z zajezdni z wyższą temperaturą w kabinie pasażerskiej, aby przeciwdziałać chłodzeniu z zewnątrz, co dodatkowo zmniejsza zużycie podczas pracy. Podobnie chłodzenie wstępne jest nieco silniejsze latem. Kolejną zaletą jest to, że w przypadku elektrycznego systemu klimatyzacji wymagana moc wyjściowa jest zawsze dostępna.
Napęd nowego eCitaro opiera się na sprawdzonej i zoptymalizowanej osi portalowej ZF AVE 130 z silnikami elektrycznymi w piastach kół. Moc szczytowa silników wynosi 2 x 125 kW, a moment obrotowy 2 x 485 Nm.
