Nuevas baterías NMC 3 de alto rendimiento
El Mercedes-Benz eCitaro totalmente eléctrico con baterías NMC 3 está disponible desde finales de 2022. Detrás de la abreviatura NMC 3 hay una nueva generación de baterías de alto rendimiento con química celular mejorada. El diseño modular del conjunto de baterías también es nuevo.
La nueva generación consta de baterías de iones de litio con un nuevo cátodo NMC de alta energía (NMC: óxido de cobalto de manganeso y níquel de litio), un electrolito fluido y un ánodo de grafito avanzado. Una ventaja destacada es su enorme capacidad, que permite un largo alcance sin carga de oportunidad.
Las celdas cilíndricas compactas con su química de celda de alta energía, combinadas con un paquete de baterías optimizado, dan como resultado un aumento de la densidad de energía volumétrica y gravimétrica total del paquete de baterías. La capacidad de 4,93 Ah por celda de batería da como resultado un aumento considerable de la capacidad de alrededor del 50 por ciento con el mismo peso. Como antes, Akasol es el socio para la producción de las baterías.
Se instalan 600 celdas de batería dentro de cada módulo de batería. Se han incluido en el circuito de refrigeración para garantizar la temperatura óptima de funcionamiento de la batería en torno a los 25 grados centígrados. El control de temperatura proporciona la máxima vida útil y una carga eficiente. Nueve módulos de batería se combinan para formar un paquete de baterías con 5400 celdas. Esto da como resultado una energía nominal de 98 kWh por paquete de baterías.
Largo alcance
Tanto para el autobús eCitaro solo como para el autobús articulado eCitaro G, son posibles diferentes versiones de la configuración de la batería según el perfil de implementación individual. El autobús solo eCitaro está disponible con al menos cuatro y no más de seis paquetes de baterías NMC 3 con una capacidad combinada de hasta 588 kWh. Estos se dividen en tres o cuatro paquetes en el techo y dos paquetes en lo que solía ser el compartimiento del motor. El autobús articulado eCitaro tiene un mínimo de cuatro y un máximo de siete paquetes de baterías con una capacidad combinada de hasta 686 kWh. Se acomodan hasta cinco paquetes en la sección delantera y, según la configuración del autobús, uno en la sección trasera y otro en el compartimento del motor anterior.
En condiciones medias, la configuración máxima de la batería garantiza una autonomía fiable de 280 kilómetros para el eCitaro solo bus y de 220 kilómetros para el eCitaro G durante toda la vida útil de la batería. Esto significa que los autobuses eCitaro cubren la mayoría de los requisitos en términos de rendimiento de conducción diaria de los autobuses urbanos. En condiciones favorables, la autonomía es de más de 300 kilómetros.
Carga de enchufe en depósito
Como resultado de su alta capacidad de energía, el eCitaro con la nueva generación de baterías también es ideal para rutas largas y la posterior carga del enchufe en el depósito con una potencia de carga de hasta 150 kW. Las posiciones familiares están disponibles a la izquierda y derecha sobre el eje delantero y en la parte trasera. Son posibles un máximo de dos posiciones de enchufe por vehículo.
Si se planean rutas más largas, la carga intermedia también se puede realizar utilizando un pantógrafo o rieles de carga (carga de oportunidad). En combinación con rieles de carga, incluso se puede lograr la configuración máxima con baterías. En este caso, la capacidad de carga aumenta hasta los 300 kW.
Además de su alta densidad energética, las baterías NMC también tienen otras ventajas: La nueva generación ya cumple con los requisitos de seguridad según ECE-R 100-3, que no será vinculante hasta otoño de 2023 e incluye una gran cantidad de pruebas e inspecciones. La durabilidad con una carga de depósito cuidadosa también es impresionante: el fabricante Akasol asume 4000 ciclos de carga, dependiendo de factores como la profundidad de descarga y los perfiles de uso individuales. Con el uso diario y la posterior carga en el depósito, esto correspondería a una vida útil de hasta diez años.
Gestión térmica innovadora
La capacidad de la batería por sí sola no dice lo suficiente sobre el rendimiento y la autonomía de un autobús urbano totalmente eléctrico: el verdadero punto de referencia es el consumo de energía. En un autobús urbano, el consumo de energía está muy influenciado por las condiciones climáticas y, por tanto, por la refrigeración y, sobre todo, la calefacción del interior del vehículo.
Mercedes-Benz pone gran énfasis en la gestión térmica. En comparación con los modelos Citaro actuales equipados con un motor de combustión, el requerimiento de energía para calefacción, ventilación y control climático se reduce en aproximadamente un 40 por ciento. Esta extraordinaria eficiencia energética sienta las bases para lograr una autonomía viable para el eCitaro incluso en condiciones desfavorables.
Las baterías NMC se regulan térmicamente inicialmente a una temperatura ideal de 25 grados centígrados. Esto conduce a la máxima capacidad de carga, rendimiento y vida útil. El habitáculo se calienta con ahorro de energía mediante una bomba de calor y se apoya en la resistencia de frenado en caso de cambios de temperatura significativos. El calentador frontal está equipado con un intercambiador de calor doble. Los componentes disipadores de calor están interconectados para minimizar la energía requerida para enfriarlos.
La potencia del sistema de calefacción y aire acondicionado varía en función de la carga del vehículo y de la temperatura exterior. El sistema de aire acondicionado montado en el techo tiene una función de bomba de calor adicional de serie y calienta el habitáculo de forma muy eficiente incluso con temperaturas exteriores bajas. El CO2 se utiliza como un refrigerante altamente eficiente y respetuoso con el medio ambiente.
El interior del vehículo se puede preacondicionar a la temperatura deseada mientras se cargan las baterías en el depósito. Esto significa que la energía para la climatización necesaria no se extrae de la batería al inicio del viaje, aumentando así la autonomía. Incluso es posible el sobreacondicionamiento, lo que reduce aún más el consumo durante el funcionamiento. Además, con un sistema de climatización eléctrico, se dispone en todo momento del rendimiento necesario y no depende del régimen actual del motor de combustión.
Eje pórtico probado y potente
La propulsión del nuevo eCitaro se basa en el probado y optimizado eje pórtico eléctrico ZF AVE 130 con motores eléctricos en los cubos de las ruedas. La potencia máxima de los motores es de 2 x 125 kW y el par es de 2 x 485 Nm. Gracias a la relación de transmisión, un par de 2 x 11.000 Nm en el eje está totalmente disponible desde el principio gracias al sistema y garantiza una dinámica adecuada incluso con ocupación completa. En el caso de los autobuses articulados, los ejes central y trasero son motorizados de serie.
Puesto de conducción
El diseño del área de pasajeros del eCitaro corresponde al de los modelos Citaro habituales. El conductor del eCitaro no necesita adaptarse más que los pasajeros. La cabina y el concepto operativo corresponden en gran medida a la configuración familiar. El sentido de marcha se selecciona con los pulsadores D-N-R. El funcionamiento casi idéntico en comparación con el Citaro con motor de combustión permite el habitual cambio rápido de conductores.
Sin embargo, la instrumentación cumple con los requisitos del accionamiento eléctrico. Aquí, una pantalla de disponibilidad de energía reemplaza al tacómetro. Muestra la demanda o recuperación de energía actual. El conductor también recibe información sobre el estado de carga de las baterías. Desde la pantalla central, el conductor puede acceder a la autonomía, la disponibilidad de energía y un indicador de carga. El eCitaro también ayuda al conductor a ahorrar energía mediante un control de aceleración: al salir de una parada de autobús o de un semáforo, ya sea vacío o con carga completa, el par se reduce a un nivel cómodo.
En general, las propiedades de conducción están optimizadas para obtener la máxima eficiencia sin que el conductor tenga que prestar atención a las grandes diferencias en comparación con el Citaro con motor de combustión. Por ejemplo, en la configuración básica, el autobús rueda con eficiencia energética y avanza por inercia cuando el conductor quita el pie del pedal del acelerador. Como alternativa, el conductor puede establecer una desaceleración básica como tasa de recuperación por medio de una palanca de freno eléctrica en varias etapas.
Diseño original distintivo
El diseño característico del eCitaro combina hábilmente el aspecto familiar del Citaro con elementos funcionales y de diseño independientes. Esto es particularmente evidente al mirar la cara del eCitaro. La característica principal es la gran estrella Mercedes, de la que irradian elementos decorativos a izquierda y derecha. La estrella y los elementos decorativos, así como la insignia de la marca Mercedes-Benz, están incrustados en una placa de montaje frontal negra de alto brillo. Los faros LED individuales también se han integrado en el componente. Las letras del modelo con una "e" azul indican la tecnología de propulsión totalmente eléctrica de forma discreta e inequívoca.
En los autobuses Mercedes-Benz, la seguridad no consiste en medidas individuales. Se basa en un concepto de seguridad global e integral. Los asientos, la visibilidad, la ergonomía y el control climático son ejemplares, y la cabina tampoco requiere que el conductor se acostumbre. El chasis cómodo y seguro con dirección ecológica inteligente electrohidráulica y control de cabeceo y balanceo ha ganado un gran reconocimiento.
Un enfoque de seguridad incluye tecnología de alto voltaje con módulos de batería montados a prueba de impactos y cables de alto voltaje bien protegidos. Las baterías se prueban y certifican de acuerdo con las normas sobre mercancías peligrosas. Las pruebas de la celda, el módulo de la celda, el paquete de baterías y los grupos de baterías en el vehículo han demostrado que los sistemas de baterías son extremadamente seguros.
La seguridad activa del eCitaro no tiene rival. El autobús solo está equipado de fábrica con el Programa electrónico de estabilidad ESP y sus numerosas funciones secundarias. Mercedes-Benz ofrece opcionalmente al eCitaro el asistente de curvas Sideguard Assist con detección de peatones y Preventive Brake Assist, el primer asistente de frenado activo para autobuses urbanos.
Sistema de movilidad eléctrica
eMobility requiere servicios específicos. Por este motivo, la marca de servicio Omniplus de Daimler Buses ha convertido su gama de contratos de eService a medida en un concepto modular con la introducción de las nuevas tecnologías de baterías. Además, los conocidos contratos de servicios eBasic y ePremium siguen estando disponibles opcionalmente para las empresas de transporte público. Ofrecen soluciones integrales para trabajos de reparación y mantenimiento de los componentes de alta tensión, así como del vehículo en general.
En una empresa de transporte público, el cambio a la electromovilidad va más allá del consumo de energía y la autonomía. Mercedes-Benz utiliza de serie la carga enchufable en el depósito. La carga de oportunidad también es posible a pedido, ya sea por pantógrafo, lo que significa colector de corriente en el techo, o combinando rieles de carga y colectores de corriente fijos. Los expertos de Mercedes-Benz han probado varias infraestructuras de carga.
Si se solicita, el eCitaro también se puede entregar como un paquete completo que incluye el equipo de fuente de alimentación. Además, los Omniplus TrainingCenters en Dortmund, Mannheim y Winterthur/Suiza brindan asesoramiento sobre el equipamiento de un taller de autobuses eléctricos a pedido y ofrecen un concepto completo de capacitación en movilidad eléctrica para los empleados en la operación de conducción o empleados en el taller.
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