Co zastąpi silniki Diesla w transporcie ciężarowym?

Przewoźnicy wykorzystujący do swojej pracy transport ciężki, coraz bardziej zainteresowani są obniżaniem kosztów oraz redukcją emisji dwutlenku węgla m.in. przez wykorzystywanie innych nośników energii. Powstaje jednak pytanie jakie opcje są dostępne i które z nich mają realne szanse na wykorzystanie.

Transport ciężki to silnie działający sektor na polskim rynku. Potwierdzeniem tego może być fakt, że w Europie to właśnie polskie firmy odpowiedzialne są za ponad 1/4 przewożonych towarów.

Mimo trudności związanych z wprowadzaniem pakietu mobilności, polskie przedsiębiorstwa nadal dzielnie walczą o przetrwanie.

W tych ciężkich czasach, kiedy pandemia znacząco nadszarpnęła kondycję rynku, pojawia się pytanie co dalej z tym sektorem, zwłaszcza, że cały czas trzeba mieć z tyłu głowy kwestię związaną z koniecznością redukcji emisji substancji szkodliwych spalin, w tym dwutlenku węgla (CO2).

Zobacz wideo Niebezpieczny transport granitowych bloków. Trzymały je uszkodzone pasy

Zdecydowana większość samochodów ciężarowych jest wyposażona w silniki wysokoprężne. Nie ma się co dziwić. W końcu są to konstrukcje charakteryzujące się dużym momentem obrotowym oraz zoptymalizowanym zużyciem paliwa. Presja czasu wymusza jednak szukanie rozwiązań, które mają docelowo zastąpić wysłużone przez lata silniki Diesla.

Czy alternatywą dla silników Diesla są silniki zasilane gazem?

Na rynku jest coraz więcej konstrukcji, które docelowo mogą zastąpić klasyczne konstrukcje. Wśród nich można wymienić m.in. zasilanie silnika paliwami gazowymi (sprężony gaz ziemny – CNG), paliwami płynnymi (płynny gaz ziemny – LNG) lub ich hybrydowe połącznia.

Przykładem może być choćby marka Volvo, która obecnie oferuje ciągniki siodłowe z silnikami napędzanymi CNG, LNG i biogazem, które mają takie same osiągi jak silniki Diesla.

Zgodnie z informacjami przedstawionymi przez producenta, układ napędowy Volvo Trucks zasilany skroplonym biogazem i gazem ziemnym ma sprawność energetyczną porównywalną ze sprawnością jego odpowiedników zasilanych olejem napędowym, ale emituje znacznie mniej dwutlenku węgla.

Ponadto Volvo twierdzi, że wykorzystywanie bio-LNG, zmniejsza emisję netto nawet o 100 proc. w cyklu od zbiornika do koła (TTW – ang. Tank to Wheel). Z kolei gaz ziemny daje 20 proc. pomniejszenie emisji TTW w porównaniu do tej przy wykorzystaniu oleju napędowego.

Aby przyspieszyć przejście do transportu neutralnego dla klimatu, konieczne jest jednak dalsze inwestowanie w stacje paliw oferujące skroplony gaz i podejmowanie działań ułatwiających przewoźnikom inwestowanie w samochody ciężarowe zasilane gazem.

– twierdzi Lars Martensson, dyrektor ds. środowiska i innowacji w Volvo Trucks.

Elektryczne ciężarówki na razie na krótkie dystanse

Nowością są też elektryczne ciągniki siodłowe. Tego typu konstrukcje zaczęły się pojawiać mniej więcej dwa lata temu. Obecnie coraz większa liczba producentów ma takie auta w swoim portfolio.

Przykład może stanowić firma DAF. Zgodnie z ostatnimi doniesieniami, elektryczny model CF ma zestaw akumulatorów o pojemności 350 kWh i jest w stanie pokonać około 220 km na jednym ładowaniu prądem.

Jego silnik generuje moc maksymalną 286 KM i 2000 Nm momentu obrotowego. A dopuszczalna masa całkowita to 37 ton przy masie auta w wariancie 4x2 (dwie osie): 9 ton, a przy 6x2 (trzy osie): 7-7,5 tony.

Inny przykład stanowi Scania. Szwedzki producent pokazał w ostatnim czasie dwie ciężarówki: hybrydową typu plug-in, oraz w pełni elektryczną. Zgodnie z zapowiedziami producenta, ten drugi wariant – elektryczny – będzie oferowany z dwoma pojemnościami akumulatorów: 165 oraz 300 kWh. Większy zestaw ma zapewnić możliwość jazdy do 250 km bez konieczności ponownego ładowania. Silnik elektryczny ma generować moc 313 KM i 2200 Nm momentu obrotowego.

Czy alternatywą są silniki zasilane wodorem?

To nie wszystkie możliwości. Coraz częściej rozważa się na temat wykorzystania wodoru do zasilania transportu ciężkiego. Problem z wydajnością baterii litowo-jonowych – powszechnie stosowanych w autach elektrycznych, czy hybrydowych – nie pozwala zbudować ciężarówek mogących dorównać tym zasilanym olejem napędowym, choćby pod względem zasięgu. Rozwiązaniem mogą być właśnie ogniwa paliwowe. Taką przynajmniej wizję ma Mercedes-Benz, który zaprezentował model GenH2 Truck.

Z doniesień rynkowych wynika, że pojazd ma rozpocząć finalne testy drogowe w 2023 roku, a dwa lata później trafić do produkcji seryjnej. W tym przypadku układ napędowy składać się ma z dwóch ogniw paliwowych po 150 kW każdy, dwóch silników elektrycznych o mocy 330 kW każdy (łącznie 625 KM) i 3250 Nm łącznego momentu obrotowego.

Z kolei akumulator ma pojemność 70 kWh. Zbiorniki na wodór mieszczą 80 kg tego gazu, który jest przechowywany w temperaturze -253 stopni Celsjusza. Zdaniem producenta ciężarówka będzie w stanie ciągnąć zestaw o masie 40 ton i ma 25 ton ładowności. Poza tym będzie mogła przejechać około 500 km.

Hybrydy z pantografem

Jeszcze inną opcją są ciągniki siodłowe wyposażone w pantograf. Tego typu rozwiązanie jest testowane m.in. w Niemczech na autostradzie A5 łączącej Frankfurt oraz Darmstadt. Na długości 5 kilometrów rozciągnięto trakcję elektryczną, mogącą zasilać hybrydowe ciężarówki.

Jak to działa? Otóż, w ciągniku siodłowym zamiast miejsca sypialnianego umieszczony jest pantograf (Scania korzysta z urządzeń Siemensa), który można podnosić i opuszczać także w czasie jazdy.

Prędkość maksymalna tego pojazdu to 90 km/h, a masa własna wynosi około 8 ton. Jest to więcej niż w przypadku klasycznego napędu, gdyż tutaj zastosowano dwa układy napędowe. Pierwszy stanowi klasyczny 13-litrowy silnik wysokoprężny o mocy 450 KM. Drugi natomiast to silnik elektryczny, który może być zasilany ze wspomnianego pantografu albo akumulatorów.

W tym drugim przypadku zasięg jest raczej znikomy, gdyż jest to do 10 km. Jak wyjaśniają przedstawiciele Scania, takie rozwiązanie ma sens, gdyż auto poruszać się ma przede wszystkim po autostradach, a w momencie odłączenia się od pantografu, zasięg wystarczy – przynajmniej teoretycznie – na dojechanie do miejsca spedycyjnego lub przeładunkowego. W miejscach, gdzie nie ma sieci trakcyjnej jazda może być kontynuowana przy wykorzystaniu klasycznego napędu.

Rozwiązań jest wiele

Obecnie widzimy na rynku kilka kierunków, w których równolegle rozwijają się systemy napędu w pojazdach ciężarowych. Część producentów samochodów użytkowych postawiła na napędy zasilane CNG i LNG, inni inwestują w rozwój silników elektrycznych. „W grze” są również napędy elektryczne, ale zasilane ogniwami wodorowymi. Jednak wszystkie te kierunki mają jeden wspólny cel: ograniczenie szkodliwych emisji i sprostanie coraz surowszym europejskim regulacjom środowiskowym.

– komentuje Janusz Krupa, menadżer marketingu opon użytkowych Goodyear Dunlop Tires Polska.

Firmy, a dokładniej producenci coraz większy nacisk kładą na pojazdy w pełni elektryczne. Choć ich zasięgi są stosunkowo małe to z punktu widzenia transportu około miejskiego spełniają swoją rolę, pozostając przy tym bez emisyjnymi.

Nikt nie ma już wątpliwości, że elektryczne pojazdy to przyszłość branży transportowej. Korzyści? Znaczne oszczędności na paliwie, zerowa emisyjność i mniejszy hałas, co docenią nie tylko kierowcy, ale też mieszkańcy miast - dostawy czy wywóz śmieci będą się mogły odbywać o dowolnej porze. Pojazdy te mogą być używane także wewnątrz budynków czy w „zielonych strefach”.

– komentuje Piotr Werner, menedżer ds. produktu Volvo Trucks Polska.

W pełni elektryczny transport ciężki jak na razie widoczny jest przede wszystkim w miastach. Mowa dokładniej o elektrycznych autobusach. Potwierdza to Janusz Krupa z Goodyear Dunlop Tires Polska:

Dostrzegamy również rosnącą popularność napędów elektrycznych w miejskich autobusach. Chcąc odpowiedzieć na zapotrzebowanie nowoczesnych flot autobusowych pracujemy nad oponami, które będą w stanie operować na osiach podatnych na większe obciążenia spowodowane wagą zastosowanych baterii, a przy tym zapewnią niskie opory toczenia.

Z kolei przedstawiciel – Piotr Werner – Volvo zauważył, że:

W Volvo Trucks pracujemy nad rozwojem szeroko pojętego transportu elektrycznego. W naszym portfolio mamy już samochody elektryczne dla transportu miejskiego: Volvo FE Electric oraz Volvo FL Electric. Prowadzimy też testy samochodów o dużej ładowności: Volvo FH, FM i FMX i pracujemy nad rozwojem transportu elektrycznego długodystansowego.

Można stwierdzić, że transport ciężki powoli zaczyna dywersyfikować rodzaje dostępnych napędów. Na rynku pojawiają się zarówno warianty, gazowe i elektryczne. Zapewne już niedługo do tego grona dołączą też warianty wyposażone w ogniwa paliwowe.

Więcej o:
Copyright © Gazeta.pl sp. z o.o.