Een conglomeraat van Nederlandse techneuten werkt samen met trailerbouwers Kraker en Burgers aan een E-as voor opleggers. Gekoppeld aan een elektromotor/dynamo regenereert deze kinetische energie bij het uitrollen. Die energie wordt opgeslagen in een accupakket. De ‘gratis’ stroom is van nut om bijvoorbeeld de boordhydrauliek van de walking floor, of een koelmachine elektrisch te voeden én om de traileras aan te drijven. Met name dit laatste spaart diesel voor het trekkend voertuig of, en daarmee éxtra actueel; het vergroot de actieradius wanneer er een elektrische truck voor de oplegger staat.
Een typische oplegger bestaat gemiddeld uit drie assen, getrokken door een twee- of drieassige truck. Door één van de drie opleggerassen te vervangen door een slimme, elektrisch aangedreven as, kun je bij het uitrollen de combinatie wat afremmen door de elektromotor als dynamo te gebruiken. De opgewekte energie gaat naar een accupack dat onder de trailer is gebouwd. Bij het accelereren geeft de E-as onder de oplegger de optrekkende vrachtwagen een steuntje in de rug door de gewonnen energie om te zetten in tractie. “Op deze manier is het mogelijk om gemiddeld 20 procent brandstof te besparen”, vertelt zelfstandig engineer Michel van Klink. “Het hangt natuurlijk wel af van de inzet. Bij lange afstanden is de besparing wat kleiner dan bij kortere ritten met veel optrekken en afremmen.”
De specialist op het gebied van ontwerp en ontwikkeling in de trailer- en carrosseriebouw is al sinds het begin betrokken bij de ontwikkeling van deze E-as. Hij vertelt dat het besparingspotentieel enorm is. Wanneer een truck 100.000 kilometer per jaar rijdt bij een dieselverbruik van 1:4, is de potentiële brandstofbesparing al 5.000 liter op jaarbasis. Niet zonder reden zijn meerdere spelers in de markt bezig met de ontwikkeling van zo’n type as. Bij een elektrische truck is de actieradius de bottleneck, een E-as ander de trailer kan deze andersom geredeneerd met zo’n 20 procent vergroten. Dit maakt de ontwikkeling extra actueel.
DEZE ARTIKELEN OVER DE E-AS VIND JE VAST OOK INTERESSANT:
- E-as vergroot actieradius Volvo truck tot 700 km
- DAF en Scania zijn afwachtend ten aanzien van e-as
- E-as dé doorbraak voor zware elektrische trucks?
Van 400 naar 750 Volt
Op de Duitse IAA-vrachtwagenbeurs waren enkele jaren terug verschillende e-assen te zien onder opleggers. Ook het Nederlandse Kraker showde in 2022 een walking floor-oplegger met zo’n as. Kraker noemde het destijds al een lang en intensief traject. Daar was weinig aan gelogen, want de ontwikkeling loopt nog steeds door. Inmiddels zijn er een kleine 13.000 kilometer aan praktijktesten gedaan op de openbare weg. Van daaruit werd de as de laatste jaren sterk doorontwikkeld, legt Michel van Klink uit. “Waar we toen nog werkten met een 400 Volt-systeem, passen we nu een 750 Volt-systeem toe. De accu verdubbelde in capaciteit naar 78 kWh en ook de elektromotor op de as is nu flink sterker met maximaal 430 kW en 950 Nm koppel.”
Standaard elektromotor
Het aslichaam laat men produceren in Engeland. Vanuit het hart drijft een elektromotor via een differentieel en steekassen de naven aan. De elektromotor is standaard, maar de bouwers keken wel kritisch naar gewicht, prestaties en compactheid. Ook is er een via een dubbele koppeling een hydropomp aan de as geflensd, zodat dezelfde elektromotor de opbouw van hydrauliek kan voorzien. In het geval van de Kraker-oplegger dient de hydrauliek om de walking floor te bewegen. Michel van Klink: “De wielnaaf kunnen we uitrusten met verschillende remsystemen zoals schijfremmen of trommelremmen van verschillende fabrikanten. Op deze manier blijft het remsysteem van de oplegger origineel en wijzigen we niets aan de remberekeningen en het ABS- en EBS-systeem. Vanuit oogpunt van veiligheid kunnen deze systemen altijd ingrijpen en gaan dan bóven onze systemen. Bijvoorbeeld bij een noodstop.” Ook aan de ophanging van de as stelt de E-as verder geen eisen. De krachten die normaal bij het remmen vrijkomen zijn volgens de engineer altijd groter dan de krachten die de elektromotor van de E-as kan genereren. Hierdoor kan de as gewoon aan de standaard ophangpunten aan het trailerchassis komen.
Aansturing nu op basis van truckdata
Waar bij de ontwikkeling ook veel tijd en energie in is gestoken, is de aansturing van het geheel. Die is kortgezegd best wel complex. De E-as onder de oplegger moet bijvoorbeeld weten wanneer de vrachtwagen optrekt en hoe snel dat gaat. Hiervoor is nu nog een koppeling nodig tussen de Canbus-data van de truck en het systeem op de oplegger. Michel van Klink verduidelijkt: “Deze data, zoals de snelheid en de stand van het gaspedaal, die is wel beschikbaar op de truck. Maar de bedrading om dit extern uit te lezen is niet altijd aangesloten op de 15-polige stekker achterop. Dat moet in de werkplaats dan gedaan worden. Daarna kan onze software het signaal verder oppakken.”
De software is inmiddels zo ver dat het overweg kan met de data van de verschillende merken trucks. Idealer zou zijn als het systeem op de oplegger helemaal stand-alone zou functioneren. Dan zou een oplegger altijd uitwisselbaar zijn zonder aanpassingen van de truck. “Daar werken we nu aan, met bijvoorbeeld sensoren die de krachten op de kingpin meten. Van hieruit kunnen we bepalen of de vrachtwagen accelereert of vertraagt.”
In het gebruik zijn verschillende instellingen mogelijk. Zo kun je er als gebruiker voor kiezen om de accu continu vol te houden en dus vooral bij te laden onderweg. Dan heb je bijvoorbeeld altijd voldoende stroom voor je hydrauliekaandrijving. Wanneer je als transporteur de oplegger ‘s nachts aan de laadkabel legt, kan het in een ander scenario juist interessant zijn om erop te koersen dat de accu aan het eind van de werkdag weer zo goed als leeg is. Dan kun je onderweg de stroom maximaal benutten om de traileras mee aan te drijven en maximaal inzetten op brandstofbesparing.
NIEUW: variant voor onafhankelijke wielophanging
Naast de starre elektrische as voor standaard opleggers is er ook variant in ontwikkeling voor opleggers met een onafhankelijke wielophanging, zoals bijvoorbeeld de zogenoemde Double Deck trailers of binnenladers. In samenwerking met Burgers Carrosserie is hier de laatste vier jaar aan gewerkt. Dit voorjaar zal deze trailerbouwer een eerste prototype bouwen. Deze krijgt dan twee elektrische motoren van elk maximaal 220 kW en 525 Nm en deelt verder dezelfde componenten als de starre as onder de Kraker trailer.
Doel: goedkoper maken
De voordelen van het systeem spreken voor zich. Uitdagingen zitten de komende tijd nog in het extra gewicht. Inclusief accupack maakt het systeem de oplegger zo’n 700 kilogram zwaarder, wat rechtstreeks ten koste gaat van het laadvermogen. Ook de prijs is een ding. Over de exacte kosten op dit moment wil de ontwerper niet te veel kwijt, maar het doel is helder. Michel van Klink: “We willen naar een systeem toe dat onder de 40.000 euro aanschafkosten komt. Nu is dat nog niet het geval, maar daar werken we wel naar toe. Voordeel is dat bijvoorbeeld accusystemen in prijs dalen.”
Om nog meer ervaring op te doen testen de ontwerpers, trailerbouwer Kraker, transportbedrijf AB Texel en hogeschool HAN de E-as regelmatig op een testbank. De volgende stap naar praktijk staat ook op de planning. In de eerste helft van dit jaar wil AB Texel twee opleggers voorzien van de E-as voor een praktijktest. Ook kijkt men nadrukkelijk naar het buitenland. Omdat er nog geen Europese eisen zijn voor toepassing van een aangedreven as onder een getrokken oplegger verschilt de individuele goedkeuring nog sterk per lidstaat. Van Klink: “In Denemarken maar ook in Duitsland is onze as al op kenteken te zetten. In Nederland wacht men meer af tot de Europese eisen bekend zijn.” In een ideaalbeeld kunnen trailerbouwers het systeem in de toekomst af fabriek onder hun oplegger bouwen als de klant voor deze optie kiest. Al ziet van Klink ook wel opties voor retrofit-toepassingen. “Dat zou dan wel door erkende partners ondergebouwd moeten worden.” Hij verwacht dat binnen de E-as-markt deze Nederlandse as vooral z’n toepassing zal vinden in de wat meer speciale opleggers waarbij óók de combinatie met een hydropomp gevraagd wordt. “Daarin zijn we momenteel wel uniek.”
