Naczepy elektryfikowane: osie z generatorem, osie z napędem elektrycznym i elektryczne chłodnie

Przyczepa elektryfikowana ma na jednej ze swoich osi maszynę elektryczną. Trzech producentów opisuje trzy rozwiązania: oś z generatorem, która podczas hamowania lub w fazach wybiegu zamienia energię kinetyczną pojazdu na energię elektryczną i zasila wyposażenie przyczepy, na przykład agregat chłodniczy albo pompy cysterny lub silosu (SAF TRAKr firmy SAF-HOLLAND); napędzaną e-oś z własnym akumulatorem, która odzyskuje energię hamowania i dodatkowo wspomaga trakcję zestawu (TrailTrax firmy ZF z osią AxTrax 2); oraz w pełni elektryczną naczepę chłodnię z osią z generatorem (S.KOe COOL firmy Schmitz Cargobull). Według komunikatu producenta z lipca 2023 r. homologacja typu całego pojazdu, udzielona tej naczepie przez niemiecki Federalny Urząd Transportu Samochodowego (Kraftfahrt-Bundesamt), obejmuje oś z generatorem.

Stan na 13 listopada 2026 r. Tego dnia przeczytano: stronę produktową SAF TRAKr firmy SAF-HOLLAND; stronę kampanii TrailTrax firmy ZF i jej stronę produktową AxTrax 2; komunikat prasowy Schmitz Cargobull z lipca 2023 r. o homologacji S.KOe COOL oraz stronę produktową S.KO COOL. Strony SAF i ZF nie mają daty publikacji.

Trzy rozwiązania

SAF-HOLLAND i Schmitz Cargobull nazywają swoje osie osiami z generatorem; ZF opisuje TrailTrax jako system, który również napędza zestaw. Strona ZF wymienia „Trailer EBS Integration” (integracja z EBS przyczepy) jako jeden z trzech głównych komponentów i podaje, że TrailTrax „provides holistic control of braking including recuperation, stability control, and electric traction” (zapewnia całościowe sterowanie hamowaniem, w tym rekuperacją, kontrolą stabilności i trakcją elektryczną). Czego regulamin ONZ nr 13 wymaga od hamowania przyczepy O3 lub O4 oraz jak działają elektryczny przewód sterujący i złącze ISO 7638, opisano w artykule hamulce przyczep i EBS; odzysk energii w samych ciężarówkach i autobusach omawia artykuł hamowanie rekuperacyjne.

Oś z generatorem: SAF TRAKr

SAF-HOLLAND umieszcza SAF TRAKr w kategorii „Electrified Suspensions” (elektryfikowane zawieszenia). Strona produktowa podaje, że oś „uses recuperation to recover energy, for example to operate a cooling unit or pumps in tankers or silos” (wykorzystuje rekuperację do odzyskiwania energii, na przykład do zasilania agregatu chłodniczego lub pomp w cysternach albo silosach), oraz że „during braking or in overrun phases, the centrally located high-voltage generator unit of the SAF TRAKr converts the kinetic energy of the vehicle into electrical energy” (podczas hamowania lub w fazach wybiegu centralnie umieszczony wysokonapięciowy zespół generatora SAF TRAKr zamienia energię kinetyczną pojazdu na energię elektryczną). Oś można łączyć z zawieszeniem pneumatycznym SAF INTRA lub MODUL.

Wśród głównych cech SAF wymienia ustandaryzowany system „identical in construction to standard axles” (o budowie identycznej jak osie standardowe), możliwość montażu w istniejących pojazdach (retrofit) oraz niezależność osi od producenta przyczepy. Lista zastosowań obejmuje: chłodnię, silos, ruchomą podłogę, platformę podnoszącą i przewoźny elektryczny wózek widłowy.

Strona nie podaje daty rozpoczęcia produkcji ani uzysku energii na kilometr lub na rok.

Napędzana e-oś z akumulatorem: ZF TrailTrax

ZF nazywa TrailTrax swoim „Electrified Trailer System” (elektryfikowanym systemem przyczepy). Strona opisuje go jako system „integrating ZF´s AxTrax 2 electric axle plus a battery system box with battery modules and battery management in the trailer” (łączący elektryczną oś AxTrax 2 firmy ZF ze skrzynką systemu akumulatorów z modułami akumulatorowymi i zarządzaniem akumulatorami w przyczepie), który „allows braking energy to be recuperated, and the recovered power can support traction and ease the workload of the primary engine in the truck” (pozwala odzyskiwać energię hamowania, a odzyskana moc może wspomagać trakcję i odciążać główny silnik ciężarówki). ZF wymienia trzy komponenty:

• Skrzynka systemu akumulatorów: „integrates components such as high-voltage battery modules, cooling system and DC/DC converter” (integruje komponenty takie jak wysokonapięciowe moduły akumulatorowe, układ chłodzenia i przetwornica DC/DC).
• Integracja z EBS przyczepy: wymieniona przez ZF w związku z bezpieczeństwem, odzyskiem energii i napędem.
• e-oś: własna oś ZF AxTrax 2 o mocy ciągłej do 210 kW do wspomagania trakcji.

Według ZF system współpracuje z każdym układem napędowym ciężarówki: ciężarówki z silnikiem wysokoprężnym „can be transformed into hybrid vehicles” (mogą zostać przekształcone w pojazdy hybrydowe), a ciężarówki z napędem akumulatorowo-elektrycznym lub z ogniwami paliwowymi „can use the additional electric drive on the trailer as a zero-emissions range extender” (mogą używać dodatkowego napędu elektrycznego w przyczepie jako bezemisyjnego przedłużacza zasięgu). ZF wymienia też obsługę elektrycznych systemów odbioru mocy „to supply reefers and other external electric auxiliaries” (do zasilania agregatów chłodniczych i innych zewnętrznych elektrycznych urządzeń pomocniczych) wśród korzyści, które umieszcza po dopuszczeniu do ruchu drogowego (zob. niżej). Mechaniczny rodzaj odbioru mocy w ciężarówkach omówiono w artykule przystawka odbioru mocy.

Dane ZF i ich warunki

ZF wymienia Drive-Off-Support, Traction Boost, Up-Hill-Support, rekuperację do 60% oraz obsługę elektrycznego odbioru mocy pod zdaniem „There are even more benefits once the system is approved for road use” (korzyści jest jeszcze więcej, gdy system zostanie dopuszczony do ruchu drogowego). Ta sama strona podaje, że pierwsze elektryczne przyczepy mają jeździć po drogach UE po uzyskaniu klasyfikacji regulacyjnej. Dla żadnego z tych zdarzeń nie podaje daty. Według strony wspomaganie trakcji „effectively turns the truck into a 4x4 axle configuration in slippery conditions” (w śliskich warunkach w praktyce zamienia ciężarówkę w konfigurację osi 4x4).

Co do rynku, strona ZF podaje, że Kässbohrer i Krone oraz dostawca osi BPW „are adopting ZF’s TrailTrax technologies” (wdrażają technologie TrailTrax firmy ZF), a ZF wnosi TrailTrax i powiązane komponenty, takie jak e-oś, akumulatory i jednostka sterująca, do ZEFES – projektu UE dotyczącego bezemisyjnego dalekobieżnego transportu towarów.

AxTrax 2 po stronie ciężarówki

Strona ZF o przyczepach opisuje AxTrax 2 jako technologię seryjną „from the new e-Drive platform for trailers, buses and trucks” (z nowej platformy e-Drive dla przyczep, autobusów i ciężarówek). Osobna strona produktowa AxTrax 2 dotyczy zastosowania w ciężarówkach: „integrated and modular electric axle for medium- and 6x4 heavy-duty truck applications” (zintegrowana i modułowa oś elektryczna do średnich i ciężkich ciężarówek 6x4), zaprojektowana „to replace engine, transmission, and conventional axle” (aby zastąpić silnik, skrzynię biegów i konwencjonalną oś), z silnikiem elektrycznym z uzwojeniem typu hairpin o mocy ciągłej 210 kW i maksymalnym momentem wyjściowym do 34 400 Nm, zintegrowanym falownikiem 800 V z węglika krzemu oraz 3-biegową skrzynią biegów. Ta strona nie opisuje wersji do przyczep; wspólną wartością obu stron jest moc ciągła 210 kW.

W pełni elektryczna naczepa chłodnia: Schmitz Cargobull S.KOe COOL

W lipcu 2023 r. Schmitz Cargobull ogłosił, że włączył „the electric generator axle of the S.KOe COOL semi-trailer in its overall vehicle type approval” (elektryczną oś z generatorem naczepy S.KOe COOL do swojej homologacji typu całego pojazdu), udzielonej przez niemiecki Federalny Urząd Transportu Samochodowego (Kraftfahrt-Bundesamt). Według komunikatu S.KOe COOL „meets all the relevant statutory safety, environmental and production requirements of the European Union” (spełnia wszystkie odpowiednie ustawowe wymagania Unii Europejskiej dotyczące bezpieczeństwa, ochrony środowiska i produkcji); dowodem były przepisowe badania typu pojazdu lub jego komponentów, systemy zatwierdzono przy wsparciu TÜV Rheinland, a badanie typu do homologacji całego pojazdu dla „three-axle, fully-electric semi-trailer” (trzyosiowej, w pełni elektrycznej naczepy) przeprowadziła służba techniczna SGS TÜV. Komunikat podaje, że Schmitz Cargobull od 2014 r. współpracował z TÜV Rheinland przy wszystkich swoich projektach elektryfikacji.

Konwencjonalna naczepa chłodnia z tej samej rodziny jest opisana na stronie Schmitz Cargobull S.KO COOL. Na obecnej stronie produktowej S.KO COOL Schmitz Cargobull wymienia opcjonalny panel słoneczny na dachu, który zasila akumulator agregatu chłodniczego „when the vehicle is stationary or disconnected” (gdy pojazd stoi lub jest odłączony), jednostkę Body Control Unit, która „increases the refrigeration unit’s operating range through intelligent battery and system management” (zwiększa zakres pracy agregatu chłodniczego dzięki inteligentnemu zarządzaniu akumulatorem i systemem), a w portalu TrailerConnect „a battery monitor for electric refrigeration machines” (monitor akumulatora dla elektrycznych agregatów chłodniczych) obok czujnika zbiornika dla agregatów z napędem wysokoprężnym. Klasy temperaturowe i zasady badań samych zabudów chłodniczych omówiono w artykule transport chłodniczy ATP.

Powiązane przepisy na innych stronach

Cele w zakresie emisji CO2 dla przyczep i naczep w rozporządzeniu (UE) 2019/1242, zmienionym rozporządzeniem (UE) 2024/1610, oraz stojące za nimi grupy pojazdów przyczep omówiono w artykułach rodzaje naczep i normy emisji CO2 UE dla ciężarówek i autobusów. Strona ZF opisuje TrailTrax jako „a key technology for trailer builders and fleets to meet upcoming local decarbonization legislations” (kluczowa technologia dla producentów przyczep i flot, pozwalająca spełnić nadchodzące lokalne przepisy dotyczące dekarbonizacji).