Elektro-Lkw beschleunigen in eine grünere Zukunft — Motoren im Kern der Antriebsstrang-Innovation

Der Bedarf, die Welt zu dekarbonisieren, und die wachsende Nachfrage nach nachhaltiger Mobilität haben eine Rolle für Elektro-Lkw in der kommerziellen Logistik und im Industrietransport geschaffen. Ob im Stadtfrachtverkehr, bei der Zustellung auf der letzten Meile, in der kommunalen Abfallentsorgung oder in der Hafenlogistik – Elektro-Lkw bieten emissionsfreies Fahren, Wirtschaftlichkeit durch geringere Betriebskosten und einen leiseren Betrieb. Im Zentrum dieser Vorteile steht der Elektromotor; die Quelle für Leistung, Effizienz und Zuverlässigkeit des Fahrzeugs als Ganzes.

Motoren werden den Leistungsstandard für die E-Lkw setzen

Motoren für Elektro-Lkw müssen eine hohe Dauerleistung mit starkem Drehmoment, thermische Stabilität in den hohen thermischen Zyklenbereichen und Zuverlässigkeit über die gesamte Betriebsdauer liefern. Derzeit gibt es Mainstream-Technologien für Elektromotoren, nämlich Permanentmagnet-Synchronmotoren (PMSM), asynchrone Induktionsmotoren (ACIM) und hub- oder heckgetriebene Lösungen. PMSMs werden aufgrund ihrer Größe, Effizienz und schnellen dynamischen Reaktion zunehmend für mittelschwere und schwere Elektro-Lkw gewählt.

Beispielsweise liegt die typische Nennleistung für Antriebsmotoren von 8- bis 25-Tonnen-Elektro-Lkw im Bereich von 100 kW bis 250 kW und ein Nenndrehmoment im Bereich von über 2500 Nm. Das Thermomanagement des Motors bietet die Lösung für langfristige Geländebelastungen durch fortschrittliches Thermomanagement, einschließlich Flüssigkeits- oder Ölkühlung, um die Leistung aufrechtzuerhalten.

Die Zusammenarbeit von Motor, Batterie und Steuerung erhöht die Systemeffizienz

Die Motorleistung hängt hauptsächlich von der betrieblichen Koordination der elektronischen Steuereinheit (ECU) ab, zu der auch die Batterie gehört. Die meisten Elektro-Lkw wechseln zu Hochspannung im Bereich von 600 V bis 800 V. Das bedeutet, dass Motoren einen größeren Betriebsspannungsbereich und eine Isolierung zur Unterstützung der isolierten höheren Spannungen unterstützen müssen. Andere häufig verwendete Elektrofahrzeugsysteme, wie z. B. regeneratives Bremsen, Drehmomentvektorisierung oder Geländemodussteuerung (d. h. Ranching oder Offroad-Einsatz), wurden eingeführt, um die Energieeffizienz zu steigern und die Betriebskilometer ohne Aufladen zu verlängern.

Dieser neue Trend der integrierten Elektroachse kombiniert Motor, Getriebe und Differential zu einer einzigen kompakten Einheit, die eine Veränderung der gesamten Arbeitsleistung des Lkw darstellt und gleichzeitig den Antriebsstrang effizienter und zuverlässiger macht.

Motoren, die für den Extremfall des Lkw-Verkehrs konzipiert sind

Während Elektrofahrzeuge für Passagiere einen Mehrwert für die Reichweite bieten müssen, haben Elektro-Lkw in der Regel einen größeren Arbeitsaufwand; mit häufigen Fahrten bei heißem/kaltem Betrieb, häufigem Starten/Stoppen, Bergauffahren usw. und dem Transport großer Lasten (z. B. Lieferung an Baustellen oder Deponien). Tatsächlich müssen die in Elektro-Lkw eingesetzten Motoren industrielle Konstruktionskriterien erfüllen, einschließlich Komplexität der Steuerung und Genauigkeit des Fahrzeugs mit Drehmoment bei niedriger Geschwindigkeit, Schutz vor Staub und Wasser, Verträglichkeit mit Betriebsbedingungen (Vibrationen) und einfachem Service.

In Nischenmärkten wie Bergbau-Lkw, Hafentraktoren und Muldenkippern kommen maßgeschneiderte Hochleistungsmotoren und Doppel- oder möglicherweise Allradkonfigurationen zum Einsatz, um die hohen Drehmomentanforderungen zu erfüllen.

Smarte und vernetzte Motoren – die nächste Grenze

Mit der digitalen Transformation im Nutzfahrzeuggeschäft werden Elektro-Lkw von herkömmlichen mechanischen Produkten zu intelligenten und cloudbasierten Systemen übergehen. Sowohl Hersteller als auch Flottenbesitzer werden von hochentwickelten Steuerungen für Elektromotoren profitieren, die für Ferndiagnose, OTA-Firmware und KI-gestützte Fahrzeugzustandsüberwachung und vorausschauende Wartung konzipiert sind, was ein aktives Flottenmanagement und kürzere Ausfallzeiten ermöglicht.

Zukünftige Elektromotoren ermöglichen es, die Anwendungen des Elektromotors einen Schritt weiter zu bringen, nicht nur das Fahrzeug zu 'fahren', sondern auch den Zustand des Fahrzeugs (Reparaturen usw.) und den Energieverbrauch zu überwachen sowie zu intelligenten Flottenmanagementsystemen beizutragen.

Fazit -:Der Motor ist das Herzstück von Elektrofahrzeugen

Mit der Reife des Elektro-Lkw-Sektors wird die Entwicklung des Motors das Tempo der Entwicklung bestimmen. Wenn Elektromotoren effizienter, kleiner und methodisch gesteuert werden und möglicherweise modular aufgebaut sind, können E-Lkw-Hersteller die Leistung und Zuverlässigkeit optimieren und gleichzeitig die Betriebskosten minimieren. Jetzt ist die Zeit für OEMs und Zulieferer, in Motorentechnologien der nächsten Generation zu investieren, die eine emissionsfreie Logistik einleiten werden.