Comment faire en sorte qu’un camion diesel long-courrier émette 50 % de CO2 en moins sans rien y changer ? Cela ressemble à une énigme, non ? Une nouvelle solution pilote adoptée par BMW Group Logistik et fournie par une entreprise partenaire Dynamique de la remorque ici en Allemagne, cependant, nous pouvons faire exactement cela. J’ai parlé de cette technologie avec Mo Koellner de BMW et Michael Nimtsch de Trailer Dynamics lors d’un appel plus tôt dans la semaine.
Quant à la réponse à l’énigme ci-dessus : il s’agit d’un semi-remorque doté d’une énorme batterie (jusqu’à 600 kWh) installée dans son plancher, et cette batterie alimente un essieu à entraînement électrique situé sous la remorque. La solution n’est pas nouvelle sur le plan conceptuel ; Les remorques électriques, ou remorques électrifiées, sont sur le marché sous diverses formes depuis plusieurs années maintenant (même si la technologie en est encore à ses balbutiements). Le principe de base est également simple. En ajoutant une source d’alimentation électrique par batterie à un semi-remorque diesel, vous réduisez la consommation de carburant de la partie diesel du système. En d’autres termes, vous avez créé une grosse plate-forme hybride-électrique rechargeable. C’est assez simple, n’est-ce pas ?
Ce qui rend la solution de Trailer Dynamics intéressante, c’est à quel point elle est « plug and play ». En fait, l’entreprise affirme que ses remorques électriques peuvent fonctionner avec n’importe lequel camion auquel ils sont physiquement capables de s’atteler. Aucune connexion remorque-camion n’est utilisée ; la remorque électrique fonctionne de manière totalement indépendante. Trailer Dynamics affirme que cela rend son produit unique* dans l’espace, car la plupart des autres solutions de remorques électriques nécessitent une communication active avec le camion connecté pour permettre la conduite à assistance électrique. BMW teste actuellement la solution de TD sur sa flotte BMW Group Logistik. (*basé aux États-Unis Autonomie Énergie prétend également fonctionner avec pratiquement n’importe quel camion, et leur solution semble assez similaire à Trailer Dynamics. Nous les avons couverts en mai. La plus grande distinction que j’ai vue est que Trailer Dynamics propose une batterie beaucoup plus grandes et est conçu pour être utilisé avec les configurations européennes de semi-remorques. Les chiffres de consommation de carburant de BMW semblent également indiquer que la solution de TD pourrait être plus efficace, mais il est difficile de savoir comment ces chiffres sont comparables, compte tenu des différences de taille des emballages.)
La façon dont TD y parvient est due à un pack de capteurs exclusif qui se trouve dans le pivot de la remorque. Là, un modèle de contrôle informatique prend les données des capteurs (utilisés pour surveiller diverses forces sur le pivot d’attelage) et convertit ces données en une décision sur le moment et la quantité de puissance à appliquer aux moteurs électriques de l’essieu. La logique du système prend en compte le genre de choses auxquelles vous vous attendez. Par exemple, si la remorque sait que le camion est actuellement arrêté et commence à démarrer – lorsque les gros camions ont tendance à utiliser leur carburant de manière très inefficace – elle appliquera une puissance très importante pour faire rouler le camion. Le résultat est une réduction considérable de la quantité de diesel utilisée. De même, si le système détecte que le camion monte une côte, l’assistance électrique sera appliquée généreusement pour minimiser les effets d’une situation de consommation de carburant autrement élevée. Selon le site Web de TD, des facteurs tels que les conditions météorologiques, la topographie de l’itinéraire et le trafic peuvent également être pris en compte, même si je ne comprenais pas clairement comment ceux-ci intervenaient lorsque la remorque mettait de la puissance. Le système peut également être configuré pour se désactiver si la capacité de la batterie atteint un point de coupure prédéfini (important, car les exploitants de flotte souhaitent idéalement garantir un niveau de charge minimum à tout moment).
Le système lui-même est, selon les normes des véhicules électriques de tourisme, un élément très résistant. Des blocs-batteries de 400 kWh ou 600 kWh sont utilisés (une unité de 200 kWh arrivera plus tard), la configuration de 600 kWh étant la plus recherchée parmi les clients potentiels de TD. En effet, les aspects économiques de l’efficacité sont apparemment plus rentables pour les trajets plus longs, où une batterie plus grande sera nécessaire. Le moteur électrique produit jusqu’à 580 kW (777 ch), ce qui est impressionnant, mais c’est le couple insensé de 13 000 Nm qui fait le gros du travail (littéralement). La charge est également très rapide, avec l’architecture 800 V prenant en charge une charge rapide de 44 kW CA et jusqu’à 350 kW CC. Les chiffres surdimensionnés ici ont du sens si l’on considère les poids en jeu : BMW teste les remorques TD avec une charge utile de 16 tonnes métriques, soit plus de 35 000 livres. (Plus précisément, BMW les utilise pour transporter des unités de propulsion électriques pour ses voitures particulières.)
En ce qui concerne l’efficacité finale, BMW voit sa consommation de carburant réduite de près de 50% sur certaines des routes long-courriers testées, ce qui signifie que les émissions sur ces routes sont réduites moitié. Même sur les trajets plus courts, le chiffre dépasse les 45 % d’économies de carburant. Étant donné que BMW utilise des sources 100 % neutres en carbone pour recharger les batteries des remorques, elle estime que chaque remorque électrique pourrait réduire jusqu’à 120 tonnes d’émissions de CO2 de sa flotte chaque année. À titre de comparaison, en supposant qu’une voiture ICE « typique » émette environ 5 tonnes de CO2 par an, chaque remorque utilisée de manière optimale équivaut à retirer 60 voitures de la route. Tout cela pour dire : il est difficile d’exagérer la quantité de carburant qu’un vrai gros camion consomme.
BMW a également testé les remorques TD avec des camions électriques, où le système agit efficacement comme un prolongateur d’autonomie. En fonction du camion spécifique, de la charge utile et de l’itinéraire, BMW affirme que l’autonomie d’un camion électrique pourrait être multipliée par 2 à 3, ouvrant ainsi des scénarios entièrement nouveaux pour l’utilisation des tracteurs BEV. Lors d’un test, BMW a utilisé un camion électrique Volvo non spécifié en combinaison avec une méga-remorque TD pour parcourir plus de 600 km (373 miles) sans recharge.
Dans un monde parfait, les camions diesel seraient remplacés en gros par des camions électriques. Mais en réalité, le principe de conception des camions en tant qu’actifs à longue durée de vie signifie que les camions ICE dureront un peu plus longtemps que les voitures particulières à combustion. Si nous pouvons atteindre un point où les systèmes de remorques électriques comme celui de Trailer Dynamics minimisent la consommation de carburant des camions à grande échelle, nous pouvons toujours avoir un réel impact positif net sur les émissions pendant que cette transition se produit. Et comme ce type de système profite à la fois aux tracteurs à moteur thermique et aux tracteurs électriques (sans doute ces derniers encore plus), il s’agit d’un scénario dans lequel la transition hybride par étapes a beaucoup plus de sens. Rien de redondant n’est conçu ici pour le bien des camions ICE ; ces remorques conserveront leur utilité à l’ère du camionnage BEV.
Pour BMW, le côté camionnage EV de l’équation présente un avantage supplémentaire : la configuration « méga-remorque » surbaissée qu’elle utilise pour une grande partie de sa flotte de transport limite considérablement la gamme d’options de camions EV disponibles. Utiliser la solution de méga-remorque de TD comme prolongateur d’autonomie est donc un excellent moyen de relever ce défi. (Les méga-remorques constituent une classe de remorques de grande capacité spécifiquement développé pour une utilisation dans l’UE, où ils restent extrêmement populaires. Ces remorques à espace optimisé nécessitent une classe particulière de châssis de camion avec un plancher de pont très bas pour le remorquage, ce qui laisse très peu de place pour une batterie.)
Quant aux défis liés à l’insertion d’une énorme batterie au fond d’une remorque déjà très lourde ? Ils ne sont pas inexistants. Selon BMW, les solutions de TD sont les meilleures pour l’expédition dans des configurations « cubiques », c’est-à-dire en utilisant le volume maximum d’un conteneur, et non son poids maximum. Et bien sûr, la batterie cannibalise une partie de l’espace disponible pour le chargement. Mais, au fil du temps et avec l’évolution et le perfectionnement du système (la réduction du poids est l’un des objectifs immédiats de TD), des charges utiles de plus en plus importantes deviendront réalisables. Le comportement humain est un autre facteur important à prendre en compte. Supposons qu’un conducteur de tracteur conduise toujours comme un meneur. Dans ce cas, il est possible d’atténuer une bonne partie des économies de carburant du système (BMW a constaté une variabilité de la consommation de carburant allant jusqu’à 20 % lors des tests en fonction du conducteur). Sur le plan économique, BMW estime que les remorques électriques réduiront considérablement les coûts d’exploitation de la flotte, compensant ainsi les coûts d’acquisition initialement plus élevés de l’équipement.
À l’avenir, TD suggère qu’elle pourrait également commencer à utiliser sa technologie pour contribuer à la sécurité routière des semi-remorques, en appliquant la puissance ou la force de freinage moteur pour gérer la stabilité (par exemple, si un camion risque de se mettre en portefeuille). À l’heure actuelle, l’entreprise vient tout juste de démarrer et dispose actuellement de sept remorques en activité (une huitième vient d’être livrée).
Même si le nettoyage de nos voitures particulières aura un effet réel sur les émissions mondiales de CO2, l’impact du transport routier est également quelque chose que nous devrions tous prendre en compte. Selon données de l’AIE, le fret routier représente 30 % de toutes les émissions mondiales liées aux transports, ce qui en fait le deuxième contributeur derrière les véhicules de tourisme – et de loin. (À titre de comparaison, tous les transports aériens et maritimes contribuent chacun à un peu plus de 10 % des émissions mondiales. Le rail ne représente qu’un maigre 1 %.)
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