Δύο χρόνια μετά την πρεμιέρα του πρώτου ηλεκτρικού αστικού λεωφορείου της, του eCitaro, η Mercedes λανσάρει την αρθρωτή εκδοχή του, η οποία θα διαθέτει σε παγκόσμια πρώτη, μπαταρίες στερεάς κατάστασης (solid state). Βρεθήκαμε στο εργοστάσιο του Worth για τη στατική παρουσίαση του νέου μοντέλου, για το οποίο υπήρχαν ήδη 60 παραγγελίες και θα βρίσκεται στα χέρια πελατών πριν από το τέλος της χρονιάς που διανύουμε.
Το 18μετρο Mercedes αποτελεί επί της ουσίας μία διπλή παγκόσμια πρεμιέρα: είναι το πρώτο ηλεκτρικό αρθρωτό της εταιρείας, και το πρώτο όχημα παραγωγής –ανεξαρτήτως κατηγορίας- που θα μπορεί να παραγγελθεί με τον συγκεκριμένο τύπο μπαταριών, οι οποίες θα μπορούν εφεξής να τοποθετηθούν και στο 12μετρο eCitaro. Ταυτόχρονα, αμφότερα τα eCitaro και eCitaro G μπορούν να παραγγελθούν με νέου τύπου μπαταρίες ιόντων-λιθίου (NMC), οι οποίες είναι πολύ πιο ισχυρές από αυτές που εφοδίαζαν το ηλεκτρικό Citaro μέχρι τώρα.
Εξέλιξη σε φρενήρεις ρυθμούς
Αν σκεφτεί κανείς πως, το πρώτο ηλεκτρικό λεωφορείο Mercedes παρουσιάστηκε μόλις το 2018, ο ρυθμός διείσδυσής του στην αγορά, και επέκτασης των υπηρεσιών που το συνοδεύουν είναι εντυπωσιακός. Δεν είναι μόνο η διεύρυνση της γκάμας με το άρτι αφιχθέν 18μετρο, αλλά και η πληθώρα επιλογών στη διαμόρφωση της γραμμής μετάδοσης κίνησης και τον τρόπο φόρτισης. Η Mercedes διαθέτει ειδική επιχειρηματική μονάδα με την ονομασία «eConsulting», τα στελέχη της οποίας προσφέρουν πλήρη υποστήριξη στους πελάτες –από την επιλογή της πλέον κατάλληλης τεχνολογίας ανάλογα με τις απαιτήσεις του μεταφορικού τους έργου και τη διαμόρφωση των απαραίτητων υποδομών, μέχρι τη διαχείριση του ηλεκτρικού δικτύου και τον επιχειρησιακό σχεδιασμό για τη δρομολόγηση των λεωφορείων.
Όλα αυτά συμπληρώνονται τώρα, με τη διάθεση για πρώτη φορά σε λεωφορείο παραγωγής, μπαταριών στερεάς κατάστασης. Οι συγκεκριμένες μπαταρίες λιθίου-πολυμερών ανήκουν στο γκρουπ των μπαταριών ιόντων-λιθίου. Επειδή περιέχουν ηλεκτρολύτη στη στερεά του μορφή ως πολυμερές, αντί για την πιο συνήθη υγρή του κατάσταση, ονομάζονται στερεάς κατάστασης.
Η άνοδος της μπαταρίας είναι φτιαγμένη από καθαρό λίθιο, και η κάθοδος από φωσφορικό σίδηρο λιθίου. Το κύριο πλεονέκτημα των μπαταριών στερεάς κατάστασης είναι η εξαιρετικά υψηλή ενεργειακή πυκνότητα, η οποία εκτιμάται πως είναι περίπου 25% μεγαλύτερη από την αντίστοιχη της τελευταίας γενιάς των «παραδοσιακών» μπαταριών ιόντων λιθίου με υγρό ηλεκτρολύτη. Η κάθε συστοιχία μπαταριών στα eCitaro και eCitaro G έχει ενεργειακό περιεχόμενο 63 kWh. Με την τοποθέτηση εφτά συστοιχιών (που είναι ο μέγιστος αριθμός που μπορεί να επιλέξει ο πελάτης) η χωρητικότητα φτάνει στα 441 kWh, κάτι που μεταφράζεται σε αυτονομία 220 χιλιομέτρων υπό ευνοϊκές συνθήκες, με μέτριες απαιτήσεις δηλαδή, σε ταχύτητα κίνησης, ήπια τοπογραφία και φορτία, και καλές καιρικές συνθήκες. Σε χειμερινές συνθήκες με το σύστημα θέρμανσης σεπλήρη λειτουργία, μπορούν να καλύψουν απόσταση έως και 170 χιλιόμετρα.
Τα δομικά και τεχνικά χαρακτηριστικά των μπαταριών στερεάς κατάστασης διαφέρουν σημαντικά από τις NMC μπαταρίες λιθίου. Γενικά, έχουν μεγαλύτερο όγκο, και δεν μπορούν να αντικατασταθούν σε μεταγενέστερο στάδιο από μπαταρίες λιθίου. Ένα σημαντικό πλεονέκτημα που τις χαρακτηρίζει είναι ότι, δουλεύουν σε θερμοκρασίες γύρω στους 80 βαθμούς Κελσίου, οπότε δεν υπάρχει ανάγκη για κυκλώματα ισχυρής ψύξης που απαιτούνται για τις μπαταρίες NMC: Αντίθετα, οι μπαταρίες στερεάς κατάστασης (solid state), φτάνουν στην απαιτούμενη θερμοκρασία λειτουργίας αποκλειστικά μέσω ενεργειακού μεταβολισμού στη διάρκεια της χρήσης τους. Στη διάρκεια μεγάλων διαστημάτων μη χρήσης, ειδικά θερμαντικά στοιχεία φροντίζουν να τις διατηρούν στην ενδεικνυόμενη θερμοκρασία. Η διαδικασία είναι πλήρως αυτόματη, χωρίς να απαιτείται να προβεί ο οδηγός σε οποιαδήποτε ενέργεια.
Σε αντίθεση με τις μπαταρίες NMC, οι solid-state δεν είναι ιδανικές για ταχεία/ευκαιριακή φόρτιση, καθώς η μέγιστη ικανότητα φόρτισης δεν ξεπερνά τα 80 kW, οπότε είναι κάπως περιορισμένες σε παρόμοιες εφαρμογές. Από την άλλη, η προσδόκιμη ωφέλιμη ζωή τους χωρίς ουσιαστικές απώλειες στην απόδοσή τους, φτάνει τα 10 χρόνια. Ως προς το περιβαλλοντικό τους αποτύπωμα, είναι σημαντικό να τονιστεί ότι, η συγκεκριμένη τεχνολογία μπαταριών δεν χρησιμοποιεί κοβάλτιο με όλες τις ευεργετικές συνέπειες που αυτό συνεπάγεται. Είναι φανερό λοιπόν ότι, τα ηλεκτρικά λεωφορεία με solid-state μπαταρίες καλύπτουν μία τελείως διαφορετική γκάμα εφαρμογών από εκείνα που διαθέτουν NMC μπαταρίες λιθίου, για αυτό και η Mercedes θα συνεχίσει να προσφέρει και τις δύο τεχνολογίες στους πελάτες της.
Νέα γενιά NMC μπαταριών
Από τότε που πρωτοπαρουσιάστηκε το 2018, έως και σήμερα το eCitaro κινείται από μπαταρίες νικελίου-μαγγανίου-κοβαλτίου (NMC) οι οποίες κρίθηκαν οι πλέον κατάλληλες για φόρτιση τόσο στο αμαξοστάσιο, όσο και για ευκαιριακή φόρτιση στη διάρκεια της βάρδιας. Τα πρώτα αρθρωτά eCitaro G που θα παραδοθούν σε πελάτες θα είναι και αυτά εφοδιασμένα με μπαταρίες παρόμοιας τεχνολογίας, πλην όμως στη δεύτερη γενιά τους, με σειρά σημαντικών αναβαθμίσεων.
Η χωρητικότητα είναι πλέον στα 33 kWh (αντί για 24 kWh) ανά συστοιχία, με αποτέλεσμα στη μάξιμουμ διαμόρφωση, η συνολική χωρητικότητα να φτάνει στα 396 kWh. Με αυτή τη διαμόρφωση, η αυτονομία για το 12μετρο eCitaro φτάνει τα 270 χιλιόμετρα, ενώ η γεωμετρία τους παραμένει ίδια με αυτή των μπαταριών προηγούμενης γενιάς, οπότε μπορούν άνετα να χρησιμοποιηθούν για να αντικαταστήσουν τις προηγούμενες αν το επιθυμεί ο πελάτης. Ανάλογα με τη διαμόρφωση, η χωρητικότητα επιβατών στο eCitaro G μπορεί να φτάσει τους 146.
eCitaro G
Το πρώτο ηλεκτρικό αρθρωτό λεωφορείο της Mercedes χρησιμοποιεί την ίδια γραμμή μετάδοσης κίνησης με το 12μετρο μοντέλο και το αμάξωμα διαθέτει την χωροταξία του συμβατικού, ντίζελ Citaro G. Το μήκος είναι 18,3 μέτρα, και υπάρχουν επιλογές ανάμεσα στην τοποθέτηση 3 ή 4 θυρών και πρακτικά ανεξάντλητες δυνατότητες διαμόρφωσης του εσωτερικού και του εξοπλισμού. Το ντιζάιν είναι πανομοιότυπο με το «μονό» eCitaro, με το μεγάλο καμπυλωτό παρμπρίζ, με τον ενσωματωμένο πίνακα προορισμού. Όλος ο εξοπλισμός που φέρει στην οροφή το λεωφορείο καμουφλάρεται έξυπνα με όμορφα ρείθρα από αλουμίνιο και στο πίσω τμήμα η βαφή-λάκα συμπληρώνει αρμονικά το σύνολο.
Στάνταρ, το eCitaro G κινείται από τον ηλεκτρικό άξονα AVE 130 της ZF, ενώ, προαιρετικά μπορεί να τοποθετηθεί και δεύτερος. Τα τοποθετημένα κοντά στις πλήμνες των τροχών ασύγχρονα μοτέρ αποδίδουν 2 x 125 kW ανά άξονα, και 2 x 485 Nm ροπής. Μεγάλη έμφαση έχει δοθεί στη σωστή κατανομή των μαζών και τη διαχείριση του βάρους των μπαταριών. Στην περίπτωση λ.χ., που τοποθετηθούν 7 συστοιχίες μπαταριών, στο eCitaro G, 4 από αυτές βρίσκονται στην οροφή, ακριβώς πάνω από τον μεσαίο άξονα, μία λίγο πιο μπροστά, και οι άλλες δύο πίσω αριστερά εκεί που κανονικά θα βρίσκονταν ο κινητήρας εσωτερικής καύσης και το κιβώτιο ταχυτήτων.
Φυσικά, αυτό που μετράει σε ένα ηλεκτρικό λεωφορείο είναι η διαχείριση και η κατανάλωση ενέργειας. Χονδρικά, οι μεγαλύτεροι καταναλωτές σε ένα ηλεκτρικό αστικό λεωφορείο είναι οι δυσμενείς περιβαλλοντικές συνθήκες, με την ανάγκη να ψύχεται και κυρίως να θερμαίνεται το εσωτερικό. Στην περίπτωση του eCitaro G με τους τρεις άξονες, το συν 50% παραπάνω μικτό βάρος από το 12μετρο λεωφορείο, απαιτεί ακόμη καλύτερη διαχείριση της ενέργειας. Σε σχέση με ένα πετρελαιοκίνητο Citaro G, το θερμικό μάνατζμεντ είναι τόσο εξελιγμένο ώστε να χρησιμοποιεί 40% λιγότερη ενέργεια προκειμένου να δημιουργεί το ιδανικό περιβάλλον για το επιβατικό κοινό. Αξίζει να σημειωθεί τέλος, ότι το εσωτερικό μπορεί να θερμαίνεται ή να ψύχεται κατά τη διάρκεια της φόρτισης στο αμαξοστάσιο, έτσι ώστε να εξοικονομείται ενέργεια που θα χρειαζόταν στη διάρκεια της εκκίνησης της βάρδιας.
