Nowe koncepcje napędów elektrycznych dla pojazdów użytkowych

Nowe koncepcje napędów elektrycznych dla pojazdów użytkowych Adobe Stock_scharfsinn86
Bogdan Kruk
29.1.2025

Największy na świecie chiński rynek samochodowy dynamicznie rozwija się w kierunku elektryfikacji napędów pojazdów. Dzięki wsparciu rządu i szybkiemu postępowi technologicznemu sprzedaż elektrycznych i hybrydowych ciężarówek, autobusów oraz innych pojazdów użytkowych w Państwie Środka bije kolejne rekordy.

  • Rozwój innowacyjnych koncepcji napędów elektrycznych kluczowy dla przyszłości transportu użytkowego.
  • Poznaj liderów w branży i zaawansowane systemy zarządzania energią. 
  • Zalety zintegrowanych napędów. Cechy rozproszonych układów napędowych. Przeanalizuj je! 
  • Blade Battery oraz inne unikatowe rozwiązania dostępne na rynku. 

Nie jest to jedynie odpowiedź na globalne wyzwania, którą wiążą się z ochroną środowiska i dążeniem do redukcji emisji CO2. To także wyraźny sygnał, że chińscy producenci aspirują do roli liderów w technologii napędów pojazdów użytkowych.

Rozwój innowacyjnych koncepcji napędów elektrycznych jest kluczowy dla przyszłości transportu użytkowego, który musi sprostać zarówno rosnącym wymaganiom w zakresie ekologii, jak i optymalizacji kosztów eksploatacji. Chińskie firmy – dzięki intensywnym inwestycjom w badania i rozwój, a także zdolności do masowej produkcji zaawansowanych technologii – szybko zdobywają pozycję czołowych graczy na globalnym rynku.

Nowi liderzy w technologii napędów elektrycznych 

Dostawcy komponentów do pojazdów użytkowych z Państwa Środka coraz odważniej konkurują z europejskimi gigantami, np. z firmą Bosch czy ZF, oferując innowacyjne technologie i wyjątkową wydajność swoich rozwiązań. Zaawansowane technologie rozwijają m.in. takie chińskie firmy, jak SuperPanther, BYD czy CATL.

Wśród tych technologii są zintegrowane osie elektryczne, które łączą:

  • silnik,
  • przekładnię
  • i system chłodzenia w jednej kompaktowej jednostce.

Są także zaawansowane systemy zarządzania energią, które umożliwiają:

  • optymalizację zużycia energii,
  • poprawę zasięgu pojazdów
  • i zwiększenie ich wydajności operacyjnej.

Producenci z Chin nie tylko doganiają europejskich rywali, ale również wyznaczają nowe kierunki w sektorze pojazdów użytkowych. Wpływ chińskich firm jest szczególnie widoczny na dynamicznie rozwijającym się rynku elektrycznych ciężarówek i autobusów, które zdobywają popularność w Azji, Ameryce Północnej i Europie. Pojazdy te są odpowiedzią na rosnące zapotrzebowanie na ekologiczne i ekonomiczne rozwiązania transportowe. Natomiast ich sukces pokazuje, jak daleko zaszły chińskie firmy w redefiniowaniu globalnych standardów.

Zintegrowane systemy napędowe 

W elektrycznych pojazdach użytkowych, podobnie jak w samochodach osobowych, obserwuje się szybki rozwój zintegrowanych systemów napędowych. Te zaawansowane rozwiązania łączą kluczowe komponenty – takie jak:

– a coraz częściej także układy chłodzenia i zarządzania energią.

Integracja tych elementów pozwala na:

  • zmniejszenie masy,
  • ograniczenie liczby podzespołów
  • oraz uproszczenie konstrukcji całego układu napędowego.

Jednocześnie poprawia efektywność i niezawodność pojazdu. Jednym z kluczowych atutów zintegrowanych napędów jest wyeliminowanie wału napędowego. Nie tylko obniża to masę pojazdu, ale także minimalizuje straty energii w układzie przeniesienia napędu, zapewniając bardziej bezpośrednie przekazywanie mocy na koła. Taka konstrukcja umożliwia również elastyczniejsze i precyzyjniejsze sterowanie momentem obrotowym każdego z silników. Ma to kluczowe znaczenie w pojazdach użytkowych, takich jak autobusy czy ciężarówki.

Rozproszone układy napędowe 

Producenci układów napędowych w Chinach opracowują różnorodne rozwiązania, dostosowane do specyficznych potrzeb pojazdów użytkowych. Jednym z najbardziej innowacyjnych podejść jest tzw. rozproszony układ napędowy, w którym silniki elektryczne i przetwornice są montowane bezpośrednio na osiach, w niewielkiej odległości od kół.

Choć taki układ zwiększa złożoność konstrukcji, oferuje większą modularność i elastyczność w dostosowaniu do różnych zastosowań. Na przykład w autobusach elektrycznych z nisko położoną podłogą coraz większą popularność zdobywają zdecentralizowane osie, które są wyposażone w silniki elektryczne zamontowane blisko kół.

Takie rozwiązania redukują hałas i wibracje, co przekłada się na wyższy komfort pasażerów. Poza tym zwiększają dostępną przestrzeń użytkową, co w transporcie publicznym ma kluczowe znaczenie. Z kolei w pojazdach użytkowych przeznaczonych dla górnictwa coraz częściej stosuje się napędy elektryczne, które są zintegrowane bezpośrednio z kołami.

Tego typu konstrukcje są przystosowane do pracy w trudnych warunkach i charakteryzują się wyjątkową wytrzymałością. W segmencie samochodów ciężarowych o średnich i dużych obciążeniach, a także w miejskich autobusach popularność zdobywają wysoce zintegrowane centralne napędy elektryczne, które zapewniają optymalną wydajność i prostotę obsługi. Natomiast w przypadku lżejszych pojazdów użytkowych – takich jak elektryczne minibusy czy autonomiczne małe pojazdy – preferowane są napędy o konstrukcji współosiowej lub równoległo-osiowej.

Chińska dominacja w innowacjach napędów elektrycznych 

W ostatnich latach chińscy producenci intensywnie rozwijają technologie napędów elektrycznych, imponując tempem wdrażania innowacji i zaawansowaniem rozwiązań. Przykładem takiego postępu jest firma BYD, która opracowała układ napędowy „Multi-in-One” przeznaczony dla elektrycznych ciężarówek.

System ten łączy:

  • silnik elektryczny,
  • automatyczną skrzynię biegów
  • i oś napędową w jednym kompaktowym module.

Taka integracja pozwala na znaczną oszczędność przestrzeni i masy, jednocześnie podnosząc efektywność energetyczną pojazdu. Napęd ten współpracuje z innowacyjnym akumulatorem litowo-żelazowo-fosforanowym (LFP) Blade Battery.

Jest to akumulator, który wyróżnia się unikalnymi cechami:

  • odpornością na reakcje egzotermiczne,
  • niskim generowaniem ciepła,
  • powolnym jego uwalnianiem
  • oraz zwiększoną o ponad 50% pojemnością magazynowania energii w porównaniu z konwencjonalnymi akumulatorami LFP.

Technologia ta zapewnia też wyższą niezawodność, bezpieczeństwo oraz efektywność. Chemia fosforanu żelaza opracowana przez BYD została pierwotnie zaprojektowana dla przemysłowych magazynów energii, które wymagają nawet 30-letniej eksploatacji. Dzięki małym kosztom produkcji i wyjątkokowej trwałości stała się idealnym rozwiązaniem dla elektrycznych pojazdów użytkowych, szczególnie tam, gdzie priorytetem jest:

  • bezpieczeństwo,
  • zasięg
  • oraz żywotność.

Równocześnie firma CATL rozwija akumulatory półprzewodnikowe, które stanowią przełom w technologii magazynowania energii. Te nowoczesne baterie oferują gęstość energii na poziomie 500 Wh/kg, co stanowi aż 40% poprawy – w stosunku do standardowych baterii litowo-jonowych, osiągających ok. 350 Wh/kg. W perspektywie najbliższych lat akumulatory półprzewodnikowe mogą znacząco zwiększyć zasięg elektrycznych pojazdów użytkowych, otwierając nowe możliwości ich zastosowania na rynku globalnym.

Eksport technologii i wpływ na rynek globalny 

Chińskie napędy rozproszone zyskują coraz większą popularność na rynkach o szczególnie trudnych warunkach terenowych, takich jak Afryka i Ameryka Południowa. Dzięki montażowi silników blisko kół pojazdy te cechują się lepszą stabilnością, mocą oraz efektywnością w pokonywaniu nierówności terenu. Przykładem są produkty firmy Weichai Power, które znajdują zastosowanie w maszynach budowlanych i górniczych. Firma ta eksportuje technologie napędowe do wielu krajów, wspierając rozwój sektorów przemysłowych w regionach takich jak Ameryka Południowa czy Bliski Wschód, gdzie specyficzne warunki geograficzne wymagają najwyższej jakości systemów napędowych.

CZY WIESZ, ŻE...
Jednym z fascynujących projektów rozwijanych w Chinach jest koncepcja w pełni autonomicznych autobusów elektrycznych, które integrują zaawansowaną sztuczną inteligencję z innowacyjnymi systemami napędowymi. Testy takich pojazdów odbywają się w megamiastach, takich jak Shenzhen, Kanton czy Hangzhou. Autobusy te nie tylko poruszają się bez udziału kierowcy i nie emitują spalin, ale również analizują w czasie rzeczywistym natężenie ruchu, dostosowując trasę i optymalizując zużycie energii elektrycznej w zależności od warunków na drodze. Aby zapewnić pełne bezpieczeństwo pasażerów, w każdym pojeździe obecny jest operator bezpieczeństwa, który w razie awarii może natychmiast przejąć kontrolę nad autobusem.

Źródło: Materiały redakcyjne

O Autorze

Bogdan Kruk

Redaktor miesięcznika „autoEXPERT”

Tagi artykułu

autoExpert 1–2 2025

Chcesz otrzymać nasze czasopismo?

Zamów prenumeratę