De integrale E-as – waarin motor, transmissie, differentieel en remmen samen één blok vormen – belooft een revolutie in vrachtwagenontwerp. Betere efficiëntie, meer ruimte, minder verliezen: fabrikanten zetten massaal in op deze gamechanger.
Zoals bij de personenauto’s is ook de transportsector bezig met elektrificatie. De opmars van elektrische vrachtwagens gaat echter nog niet supersnel, want uitdagingen zijn er nog volop. Een beetje E-truck heeft 500 tot 600 kWh aan accucapaciteit onder de kap. Het vereist zware stroomaansluitingen en laadvoorzieningen om die vlot te kunnen laden, zeker wanneer je een compleet wagenpark zou omschakelen naar elektrisch. Desondanks zijn de verwachtingen van fabrikanten erg hoog. Zonder uitzondering investeren ze fors in de ontwikkeling ervan. Los van de vraag uit de markt moeten ze wel, want op termijn moeten ook truckfabrikanten voldoen aan EU-eisen rondom het terugdringen van CO2-emissie afkomstig van de producten die ze op de weg zetten. Op straffe van torenhoge boetes vormen elektrische vrachtwagens hierin een zeer belangrijke route.
DEZE ARTIKELEN moet je zeker ook even lezen:
- E-as bij vrachtwagens; DAF en Scania zijn afwachtend
- E-as helpt Volvo e-truck aan 600 kilometer actieradius
Aandrijflijn zoals bij een diesel
Ook in ons land zie je steeds vaker elektrische vrachtwagens op de weg. Het is overigens vaak de bestickering die duidelijk maakt dat een voertuig elektrisch is, want optisch zijn ze vrijwel identiek aan de trucks met een verbrandingsmotor. Opvallend genoeg zijn ze ook technisch, wat betreft aandrijflijn, nog vaak identiek aan de dieseltrucks. En dat is eigenlijk inefficiënt. Nog steeds hebben ze namelijk een motor, transmissie en aandrijfas naar de achteras(sen). Bij veel merken is, simplistisch gezegd, de dieselmotor vervangen door een elektromotor, ook wel powerunit genoemd. De transmissie, aandrijfas en achteras zijn identiek aan die van de dieseltrucks. Voor fabrikanten heeft deze manier van bouwen grote voordelen. Door héél veel zaken gelijk te houden met de dieselversie, is de productie veel eenvoudiger. Elektrische en conventionele trucks kunnen zo eventueel zelfs op dezelfde productielijn worden gebouwd.
Gamechanger
Technisch gezien lijkt dit echter een tussenfase. De reden is simpel. Zo’n complete transmissie, vaak een gerobotiseerde handbak die fabrikanten in de markt zetten als automaat, is gezien het andere koppelverloop van een elektromotor helemaal niet nodig in een e-truck. Zo gebruikt de elektrische variant nu vaak maar 3 of 4 van de 12 beschikbare versnellingen. Zonde dus. Zo’n transmissie is onnodig complex, zwaar en duur. Ook geeft het weerstand en verliezen. Precies daarom is een E-as oftewel E-axle zeer belangrijk voor de toekomst. Zo’n E-as is eigenlijk een complete aandrijflijn: omvormers, elektromotor(-en), transmissie, differentieel en soms zelfs de pto vormen één geheel met het aslichaam, wielnaven en de remmen.
Mercedes: E-as-koploper
Mercedes is de eerste fabrikant die nu al een E-as toepast op haar huidige Actros-modellen en dus praktijkervaring heeft. De nieuwe eActros 600, tevens Truck of The Year 2025, gaat rond deze tijd in productie en beschikt over een nieuwe door Daimler ontwikkelde E-as. Deze is uitgevoerd met twee elektromotoren en levert nominaal 400 kW en maximaal 600 kW vermogen. De motoren vormen één geheel met de transmissie die beschikt over vier versnellingen, waarbij de laagste en de hoogste trap zonder onderbreking kunnen schakelen. De stap van 2 naar 3 kent wel een schakelmoment. Door het vervallen van de aandrijfas ontstaat meer opbouwvrijheid voor de accupakketten tussen de voor- en achteras. Bovenal moet de E-as de elektrische 4×2 truck efficiënter maken. Bij een Europese testtoer, geladen met 40 ton, kwam het verbruik volgens de fabrikant uit op 1,03 kWh per kilometer. Dat is laag. “Om dat in perspectief te zetten; als we kWh omrekenen naar diesel dan kom je uit op een verbruik van 10 liter per honderd kilometer. Dat is de helft van wat een normale moderne dieseltruck verbruikt”, legt Daimlers topvrouw Karin Radström uit.
Volvo met E-as: 600 km bereik
Ook Volvo, dat nu al zo’n 4.200 elektrische trucks heeft lopen met een conventionele aandrijflijn en hiermee één van de koplopers is in de markt, kondigt aan dat ze eind volgend jaar met een E-as komen. Die showde het bedrijf overigens enkele jaren geleden al. Het productierijp krijgen van een E-as vergt dus de nodige tijd, kunnen we concluderen. Volvo zal de nieuwe E-as inbouwen in een speciale lange-afstandsversie van de recent vernieuwde Volvo FH Aero en zou naar verluidt de actieradius op één acculading moeten oprekken naar 600 kilometer. Daarmee is het hek van de dam en lijkt een E-as op termijn ook onontkoombaar voor de concurrentie. Die ontwikkelen daarom zelf, maar kunnen ook terecht bij de verschillende componentenleveranciers zoals Bosch, Dana, Allison, ZF en FPT.
Zware E-as van FPT
FPT, motorenbouwer en zustermerk van truckfabrikant Iveco, bouwt een opmerkelijke en zeer zware E-as. Twee elektromotoren kunnen opgeteld 840 kW piekvermogen en 45.000 Nm koppel op de wielen zetten. Zonder versnellingen zou de efficiëntie op 92 procent liggen. Binnen de E-assen zijn allerlei constructies mogelijk, vaak staan de elektromotoren haaks op de achteras. Soms is het aslichaam nog steeds één doorlopend geheel, bij andere fabrikanten vormt juist de elektromotor met transmissie het hart en zijn de asdelen aan weerszijden aangeflensd. Die kunnen zowel mét als ook zonder naafreductie zijn uitgevoerd. Wat dat betreft lijken de mogelijkheden eindeloos, al is het onduidelijk in hoeverre de concepten zich in praktijk hebben bewezen. Noemenswaardig is ook het Nederlandse Smesh dat in een vroeg stadium al een E-as ontwikkelde waarbij alle techniek lineair ín de as is gebouwd. Dit concept lijkt de markt echter niet breed over te nemen.
E-as; spil in de concurrentiestrijd
Nu vrijwel alle fabrikanten van trucks met elektrische versies op de markt komen, zet dat de markt op scherp. Zaken als gewicht, energieverbruik en actieradius zijn nu belangrijk in de concurrentiestrijd. Hierin lijkt de E-as, ook wel E-axle, de heilige graal binnen de ontwikkeling te worden. Vrijwel zonder uitzondering werken álle truckfabrikanten en álle componentenleveranciers aan zulke assen, waarvan sommigen al claimen dat een E-as tot 20 procent minder energieverlies kent dan een conventionele aandrijflijn. Oftewel; je zou met deze manier van aandrijven grofweg 20 procent verder kunnen rijden op één acculading.
