A Mahle quer reduzir o tamanho das baterias usadas em caminhões elétricos de longa distância sem sacrificar autonomia. A fornecedora alemã desenvolveu um extensor de alcance que permite retirar cerca de um terço do pacote de células e, segundo a empresa, diminuir em aproximadamente 600 kg o peso total do veículo. Mesmo com a bateria menor, a promessa é superar 800 km de alcance combinado.

A conta prevê aproximadamente 400 km percorridos com a energia armazenada na bateria e outros 400 km com eletricidade produzida a bordo. O conjunto foi pensado principalmente para operações rodoviárias, nas quais grandes pacotes de baterias aumentam o peso do caminhão e a disponibilidade de carregadores de alta potência ainda pode limitar algumas rotas.

Extensor de autonomia Mahle para caminhão elétrico

Foto: Mahle GmbH

Motor a combustão serve apenas para gerar energia

O sistema segue a arquitetura dos chamados elétricos com extensor de autonomia, conhecidos pelas siglas REEV ou EREV. As rodas continuam sendo movimentadas pelo sistema de tração elétrica, enquanto o motor a combustão aciona um gerador de alta tensão quando é preciso fornecer mais energia. Não existe ligação mecânica entre esse propulsor e as rodas.

No conjunto apresentado pela Mahle, o gerador entrega 110 kW de potência contínua e pode chegar a 130 kW em momentos de maior demanda. O caminhão continua podendo ser conectado normalmente à rede elétrica, portanto o motor a combustão não precisa permanecer ligado durante toda a operação. Ele passa a funcionar quando a energia armazenada deixa de ser suficiente para cumprir o trajeto planejado.

Essa configuração permite manter características típicas da propulsão elétrica, como entrega imediata de torque e ausência de trocas de marcha no sistema de tração. Ao mesmo tempo, acrescenta uma fonte de energia para percursos que ultrapassem a autonomia disponível na bateria ou em rotas nas quais não seja possível programar uma recarga.

Um terço das baterias pode sair do caminhão

O extensor foi desenvolvido como um módulo compacto que ocupa parte do espaço normalmente reservado ao pacote de baterias. Ali ficam reunidos motor a combustão, gerador de alta tensão, sistemas de gerenciamento térmico e de fluidos, tanque de combustível, reservatório de AdBlue e todo o pós-tratamento necessário para os gases de escape.

Segundo a Mahle, a instalação permite retirar aproximadamente um terço da capacidade de bateria prevista originalmente. A redução representa cerca de 600 kg no peso total do veículo e aproximadamente 400 kg a menos sobre o eixo traseiro. Para um caminhão, essa diferença tem impacto direto sobre a distribuição de peso e a capacidade disponível para transportar carga.

O extensor evidentemente também pesa e adiciona componentes que não existem em um elétrico puro, incluindo tanque, sistema de escape e o próprio motor térmico. A proposta da Mahle parte da ideia de que, em determinadas aplicações de longa distância, esse conjunto pode ser mais leve do que aumentar significativamente o pacote de baterias apenas para cobrir viagens ocasionais mais extensas.

A configuração apresentada trabalha com aproximadamente 400 km de autonomia utilizando somente a bateria. Quando o alcance elétrico deixa de ser suficiente, o extensor pode produzir energia para adicionar cerca de outros 400 km, levando a autonomia combinada para mais de 800 km antes que seja necessário reabastecer ou recarregar.

O uso do gerador também pode mudar conforme a operação. Um caminhão que percorra uma rota menor pode passar todo o dia sem ligar o motor a combustão, enquanto uma viagem longa poderia utilizar o combustível apenas em parte do percurso. Carga transportada, relevo, temperatura e desvios de rota também alteram o consumo de energia e podem fazer o extensor trabalhar por períodos diferentes.

A Mahle vê essa flexibilidade como uma forma de tornar caminhões elétricos utilizáveis em corredores onde a rede de recarga ainda não acompanha as necessidades do transporte pesado. Um ponto ocupado, uma mudança inesperada de rota ou a falta de carregadores adequados deixa de significar necessariamente a interrupção da viagem.

“Nosso extensor de autonomia é a chave para desvincular a expansão do mercado de caminhões elétricos a bateria do ritmo inadequado de desenvolvimento da infraestrutura”, afirmou Marco Warth, vice-presidente de Pesquisa Corporativa e Engenharia Avançada da Mahle.

Extensor de autonomia Mahle para caminhão elétrico - Gerador

Foto: Mahle GmbH

Motor diesel ainda gera emissões

Quando o extensor está funcionando, há queima de combustível e emissão de gases pelo escapamento. A Mahle afirma, porém, que um caminhão equipado com o sistema pode emitir cerca de 80% menos CO₂ em condições reais de operação do que um equivalente convencional movido exclusivamente a diesel. O número divulgado pela empresa considera uma utilização na qual parte relevante dos quilômetros é percorrida usando energia carregada externamente na bateria.

O motor também pode funcionar com HVO100, diesel renovável produzido a partir de matérias-primas de origem biológica. A Mahle afirma que, com esse combustível, o balanço de emissões de CO₂ pode ficar próximo de zero. Isso não significa ausência de CO₂ no escapamento, já que a alegação considera o ciclo de carbono do combustível renovável utilizado.

A diferença é importante porque o benefício ambiental do sistema depende diretamente de como ele será usado. Quanto maior a parcela da operação feita com eletricidade carregada na rede e menor o tempo de funcionamento do gerador, menor tende a ser o consumo de combustível ao longo da rota.

Mahle mira viagens longas

O projeto faz mais sentido para operações em que um caminhão elétrico puro precisaria carregar uma bateria muito grande para atender aos piores casos de uso. Rotas previsíveis, com pontos de recarga disponíveis e períodos programados de parada, podem continuar favorecendo veículos exclusivamente a bateria sem a massa e a complexidade adicionais do extensor.

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Para percursos longos e menos previsíveis, a Mahle aposta em um pacote menor de baterias suficiente para cobrir boa parte da rotina, deixando o gerador como apoio para distâncias maiores. O resultado seria um caminhão capaz de percorrer centenas de quilômetros em modo elétrico, mas sem depender de encontrar um carregador adequado toda vez que ultrapassar a autonomia das células.

A empresa ainda não informou quais fabricantes poderão utilizar o sistema, quanto o módulo deverá custar ou quando a produção em série começará. O extensor de autonomia plug-and-play será apresentado no IAA Transportation, em Hannover, entre 15 e 20 de setembro.