Allison eGen Power, gli assali elettrici per veicoli industriali
Allison e gli assali elettrici. Si tratta infatti di sistemi elettromeccanici molto complessi e decisamente vicini alle complesse trasmissioni a 6 o 9 velocità. Dove Allison ha molta esperienza e si occupa di un’enorme quantità di test e validazioni da eseguire.
Allison Transmission è il costruttore globale di riferimento nelle trasmissioni automatiche ad alte prestazioni. Nel movimento terra i suoi cambi equipaggiano quasi tutti i dumper articolati e rigidi puntando su affidabilità e durata nel tempo.
Gli assali elettrici eGen Power sono stati fra i protagonisti all’ultima edizione dell’IFAT di Monaco. Dove abbiamo avuto l’opportunità di incontrare Alexander Schey, Managing Director, Electrification Commercialization & Strategy di Allison. Abbiamo così approfondito una tecnologia innovativa per il futuro dei veicoli industriali.
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Alexander Schey, Managing Director, Electrification Commercialization & Strategy di Allison
“Stiamo solo scalfendo la superficie dell’elettrificazione” ci ha detto a proposito delle caratteristiche principali della nuova linea di assali elettrici Allison. Sono inoltre emerse tutte le loro possibili applicazioni e vi sono news sull’evoluzione del rapporto con altri costruttori. Allison ha infatti iniziato una collaborazione con Hino e sta anche lavorando anche con Xos Trucks.
Il costruttore ha inoltre partecipato al webinar sullo sviluppo di assali elettrici Powertrain e Sustainable Truck&Van organizzato a giugno dalla nostra casa editrice.
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L’assale elettrico Allison presente ad IFAT
Alex Schey ci ha comunicato moltissime notizie interessanti mentre ci illustrava il nuovo assale elettrico eGen Power 100D. Non si tratta dell’ultima versione degli e-axle Allison, sviluppata con una forma leggermente diversa, anche se l’architettura è sostanzialmente identica.
La D contenuta nella sigla indica il “Doppio motore”. L’offerta di Allison include infatti anche la versione 100S con “Singolo motore”. Che si affianca anche alla 130D con carico utile maggiorato con gambe maggiorate per applicazioni più pesanti. Alex Schey ha risposto alle nostre domande.
Come funziona l’assale elettrico?
“Un motore è da un lato, un altro motore dall’altro. Si incontrano su un ingranaggio centrale che gira nel mezzo. Il cambio a due velocità è posizionato dietro la marcia centrale e dietro di essa c’è il differenziale. Il risultato è una potenza incredibilmente elevata – quasi 650 kW di picco – in un pacchetto molto compresso. Quello che mostriamo qui è la potenza equivalente a quella di un motore diesel da 15 litri con la trasmissione della Serie 4000, l’albero di trasmissione e l’assale convenzionale. Qui però è tutto in uno”.
Perché pensa che questa sia una soluzione migliore rispetto a una trasmissione convenzionale?
“Perché consente di risparmiare molto spazio per batterie e altri componenti chiave come, ad esempio, l’elettronica di potenza. Inoltre, le gambe dell’asse sono realizzate con diversi sistemi di sospensione. Quando passiamo alla versione da 13 tonnellate, le gambe sono leggermente più spesse. Quindi possiamo alterare quei componenti senza cambiare l’alloggiamento centrale. Che può dunque rimanere identico nella classe di peso. Si tratta quindi di una reale concezione modulare”.
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L’assale elettrico eGen Power 100D presenta un doppio motore
L’acquisizione di AxleTech come punto di partenza.
Perché, e quando, Allison ha deciso di investire nello sviluppo degli assali elettrici?
“Gli assali elettrici sono sistemi elettromeccanici molto complessi. Allison ha molta esperienza nel campo delle trasmissioni. Dobbiamo considerare che questo sistema è molto più vicino a un complesso cambio a 6 o 9 marce rispetto a un assale convenzionale. Abbiamo infatti molti ingranaggi e un modulo di controllo del cambio che si basa sullo stesso hardware e software del nostro programma convenzionale. Inoltre c’è un’enorme quantità di test che bisogna superare”.
“Allison ha acquisito una società denominata AxleTech nell’aprile 2019. Quella società aveva già sviluppato assali elettrici per un paio d’anni. Allison ha investito in persone, competenze e ricerca. Sono trascorsi circa tre anni da quando abbiamo iniziato a sviluppare questo assale elettrico”.
C’è una questione di peso quando si tratta dell’introduzione degli assali elettrici?
“Sicuramente è un fattore a cui i produttori devono prestare attenzione. Questo assale elettrico pesa 929 kg ed è quindi più pesante di un assale normale. Non stiamo cercando di infrangere le leggi della fisica e questa è una sfida. Ovviamente stiamo lavorando per renderlo quanto più leggero possibile”.
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Un dettaglio dell’assale elettrico eGen Power 100D
Allison e gli assali elettrici: si impara strada facendo con gli Oem
Come stanno cambiando i rapporti con gli Oem a seguito dell’elettrificazione?
“Come settore, stiamo solo scalfendo la superficie dell’elettrificazione. Tutti noi siamo nuovi nel settore ed Oem e fornitori stanno ancora imparando. Tante nuove applicazioni e tecnologie vengono testate e convalidate. Ora dobbiamo lavorare insieme molto più da vicino e possiamo dire che la collaborazione è maggiore rispetto al passato. Si tratta in effetti di vere e proprie partnership. Parlando di ingegneria, un esempio che posso citare si riferisce all’integrazione con le celle a combustibile. Si tratta di un’area su cui stiamo ancora imparando”.
A cosa si riferisce?
“Ad esempio quando fa freddo i pacchi batteria non possono essere caricati molto rapidamente. Ciò significa che alcune funzionalità dell’assale elettrico cambieranno quando fa freddo rispetto a quando fa caldo. Un veicolo a celle a combustibile con un piccolo pacco batteria richiede una diversa quantità di energia. Di conseguenza il modo in cui l’assale elettrico si rigenera da solo cambia. Metterlo a punto con questo tipo di parametri è fondamentale e qui vediamo una più stretta collaborazione tra gli Oem e i fornitori di componenti del gruppo propulsore”.
Ha detto che state solo scalfendo la superficie dell’elettrificazione. In che senso?
“Le tecnologie ci sono. Ma occorre integrarle con tutti gli altri sistemi e con l’infrastruttura, il servizio e l’aftermarket. E’ un settore completamente nuovo. Vi faccio un altro esempio. Questo assale elettrico non richiede cambi d’olio in quanto è pieno a vita. È completamente diverso dalle nostre abitudini e dobbiamo convalidarlo per i prossimi 5-10 anni. Noi di Allison siamo stati in grado di effettuare migliaia di ore di test in tutte le condizioni più difficili. In questo caso impariamo durante il viaggio”.
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La collaborazione con HINO per gli assali elettrici sta fornendo preziose indicazioni
Le possibili applicazioni su camion elettrici
Dove pensate possano trovare spazio i vostri assali elettrici. Sui camion da distribuzione? Oppure su quelli a lungo raggio?
“Come Allison non c’è una grande differenza tra i vari tipi di camion come corto o lungo raggio. Ovviamente c’è invece una differenza molto grande nel ciclo di lavoro. L’applicazione infatti influenzerà le calibrazioni sul sistema di controllo e il funzionamento della mappa dell’acceleratore. Dal punto di vista meccanico ed elettrico non quindi c’è una grande differenza. Forse quando si tratta di camion per la distribuzione potrebbe essere più adatta una soluzione a motore singolo. Con un imballaggio meccanico apposito”.
Cosa accadrà nel prossimo futuro?
“Il nostro obiettivo è quello di far maturare il nostro hardware e ampliare il nostro portafoglio di prodotti. Crediamo che gli assali elettrici siano le soluzioni più efficienti nella gamma per carichi pesanti e medi. Nelle classi più leggere, invece, c’è più concorrenza tra assali elettrici e convenzionali”.
