ABC nowego autobusu Mercedesa: eCitaro 2.0. Siedem wersji, baterie LFP i napęd ZF 360 kW

To zupełnie nowy autobus elektryczny, opracowany na platformie przeznaczonej wyłącznie dla napędu bateryjnego. Producent odchodzi w ten sposób od konstrukcji wywodzącej się ze spalinowego Citaro. Nowa generacja oznacza również zmianę technologii magazynowania energii, podczas gdy w obecnym modelu Daimler Buses stosuje akumulatory NMC4 produkowane przez BMZ Poland w Gliwicach, o czym pisaliśmy w InfoBusie.

Rozkład jazdy

1. Jakie wersje nadwoziowe przygotował Mercedes-Benz i ile udało się zmniejszyć masę pojazdów?
2. Jakie baterie, silniki oraz systemy ładowania zastosowano w nowej generacji eCitaro?
3. Co zmienia się w przestrzeni pasażerskiej, stanowisku kierowcy i systemach bezpieczeństwa?

Siedem wersji nadwozia. Nowa platforma LF i LE

Dotychczasowy Mercedes-Benz eCitaro wykorzystywał bazę konstrukcyjną autobusu Citaro, opracowanego pierwotnie dla silnika Diesla. W drugiej generacji Daimler Buses zastosował całkowicie nową architekturę elektryczną z modułowym podwoziem, zunifikowaną przednią i tylną częścią nadwozia oraz odmiennym rozmieszczeniem podzespołów wysokiego napięcia.

Nowa rodzina obejmie siedem wariantów, w tym trzy autobusy niskopodłogowe LF oraz cztery niskowejściowe LE.

Wersje niskowejściowe przewidziano zarówno do homologacji w klasie I, jak i klasie II, co rozszerzy zastosowanie nowej platformy na komunikację podmiejską i międzymiastową. Autobusy LF będą miały maksymalnie około 3220 mm wysokości, czyli o 180 mm mniej od obecnego eCitaro. Dla podstawowego wariantu LE klasy II przewidziano wysokość 3400 mm.

Lżejsze nadwozie i dach o grubości 42 mm

Dużą zmianą konstrukcyjną jest nowy dach typu sandwich, który zastępuje dotychczasowy układ stalowego szkieletu, izolacji i osobnego poszycia wewnętrznego. Dwie aluminiowe warstwy o grubości około 1 mm otaczają rdzeń piankowy o grubości około 40 mm, tworząc zintegrowany element konstrukcyjno-izolacyjny.

Grubość całego dachu zmniejszono z około 70 do 42 mm. Pozwoliło to ograniczyć masę o około 100 kg w autobusie 12-metrowym oraz 150 kg w przegubowym. Dodatkową korzyścią jest lepsza izolacja cieplna i niższe zapotrzebowanie na energię do ogrzewania lub chłodzenia wnętrza.

Daimler Buses zmienił również geometrię bocznych ścian. Zamiast dotychczasowego lekkiego zaokrąglenia zastosowano proste powierzchnie, co umożliwia wykorzystanie wspólnych elementów dachu i podwozia w różnych odmianach pojazdu.

W przykładowej konfiguracji z ośmioma pakietami baterii nowy autobus miejski waży około 13 050 kg, podczas gdy obecny eCitaro z pięcioma pakietami NMC4 waży około 13 800 kg. Różnica wynosi 750 kg, choć są to konfiguracje z różnymi magazynami energii. Producent zakłada, że zoptymalizowana konstrukcja pozwoli osiągnąć pojemność pasażerską porównywalną ze spalinowym Citaro.

Akumulatory LFP. Od 300 do 700 kWh

Jedną z największych zmian jest rezygnacja z ogniw NMC na rzecz technologii LFP, czyli litowo-żelazowo-fosforanowej. Nowa platforma została zaprojektowana wokół kompaktowych modułów akumulatorowych, co pozwala lepiej wykorzystać dostępną przestrzeń pomimo niższej gęstości energii ogniw LFP.

Podstawowy pakiet będzie miał około 50 kWh pojemności nominalnej brutto. Autobus 12-metrowy otrzyma od sześciu do dwunastu takich pakietów, natomiast przegubowy od ośmiu do czternastu.

Cztery pakiety zostaną umieszczone pod podłogą, pomiędzy osiami, co obniża środek ciężkości autobusu. Pozostałe baterie trafią na dach. W przegubowcu możliwe będzie zainstalowanie do sześciu pakietów na dachu pierwszego członu oraz czterech na drugim.

Modułowy układ pozwoli przewoźnikom dopasować pojemność baterii do rzeczywistego profilu linii. Według Daimler Buses w określonych konfiguracjach mniejsza masa magazynu energii może zwiększyć pojemność pasażerską o ponad 10% albo ograniczyć zużycie energii.

Ładowanie CCS2 do 400 kW i pantografem do 450 kW

Nowe eCitaro będzie przystosowane do trzech rodzajów interfejsów ładowania: CCS2, pantografu oraz szyny kontaktowej. W przypadku złącza CCS2 maksymalna moc wyniesie 400 kW, natomiast przy ładowaniu pantografowym lub przez szynę kontaktową do 450 kW.

Producent dopuszcza jednoczesne wyposażenie autobusu w maksymalnie trzy interfejsy, na przykład trzy gniazda CCS2 albo dwa gniazda CCS2 i pantograf. Gniazda przewodowe będzie można umieszczać w kilku punktach nadwozia, między innymi nad przednią osią, z przodu lub z tyłu.

Ważnym założeniem jest możliwość stosowania tej samej pozycji pantografu lub szyn ładowania niezależnie od wybranej liczby pakietów akumulatorowych. Ułatwi to standaryzację infrastruktury w zajezdniach wykorzystujących różne odmiany eCitaro.

ZF AxTrax 2 LF i 360 kW mocy. Dwa rodzaje napędu

W autobusach niskopodłogowych zastosowano elektryczną oś portalową ZF AxTrax 2 LF z dwoma silnikami synchronicznymi z magnesami trwałymi, umieszczonymi przy kołach. Moc systemowa wynosi do 360 kW, wobec około 280 kW mocy szczytowej dotychczasowego rozwiązania.

Wyższa moc poprawia zdolność pokonywania wzniesień i przyspieszenie przy pełnym obciążeniu. Jednocześnie umożliwia zastosowanie tylko jednej osi napędowej także w 18-metrowym autobusie przegubowym, co ogranicza masę i upraszcza konstrukcję układu napędowego.

Nowością jest system MMTI (Modular Multi Torque Interface), sterujący rozdziałem sił napędowych i hamujących oraz rekuperacją indywidualnie dla każdego koła napędzanego. Ma to zwiększyć odzysk energii, ograniczyć zużycie hamulców mechanicznych i poprawić stabilność autobusu, zwłaszcza na śliskiej nawierzchni.

Wersje LE otrzymają natomiast centralny silnik elektryczny współpracujący z tylną osią Mercedes-Benz RO 440. Taki układ pozwoli osiągać prędkość do 100 km/h, wymaganą przy obsłudze tras regionalnych. Z przodu zastosowano niezależne zawieszenie kół, a opcjonalnie dostępny będzie elektronicznie sterowany system tłumienia drgań, dostosowujący charakterystykę do obciążenia autobusu.

Niska podłoga aż do tylnej ściany

Usunięcie tradycyjnej wieży silnika pozwoliło przeprojektować tylną część przestrzeni pasażerskiej. W zależności od konfiguracji autobus LF będzie mógł otrzymać całkowicie płaską podłogę aż do tylnej ściany, bez podwyższonego podestu. Producent pozostawia również możliwość zamówienia klasycznego układu z podwyższoną tylną częścią.

Nowa konstrukcja tworzy dodatkową przestrzeń wielofunkcyjną naprzeciwko trzecich drzwi w autobusie standardowym lub czwartych w przegubowym. Miejsce przeznaczone dla pasażera na wózku pozostanie przy drugich drzwiach. Daimler Buses przewiduje różne konfiguracje siedzeń i przestrzeni stojącej, zależnie od wymagań operatora.

Zintegrowany dach umożliwił zastosowanie jednolitej powierzchni sufitu z ciągłym oświetleniem LED. W jego konstrukcję wbudowano także elementy wentylacji, kamery i osprzęt, ograniczając liczbę osobnych zabudów wewnętrznych.

ThexMO. Pompa ciepła z czynnikiem R290

Za ogrzewanie, wentylację i klimatyzację będzie odpowiadał nowy system ThexMO (Thermal Exchange Module). Łączy on zarządzanie temperaturą wnętrza, kabiny kierowcy i baterii oraz wykorzystuje ciepło odpadowe układu napędowego i urządzeń pomocniczych.

System pracuje na naturalnym czynniku chłodniczym R290, czyli propanie. Daimler Buses podaje dla niego wskaźnik potencjału tworzenia efektu cieplarnianego GWP około 0,02, wobec około 630 dla czynnika R513A.

Układ został zoptymalizowany do pracy w temperaturach otoczenia od około -10 do +40°C, przy zachowaniu funkcjonalności również poza tym zakresem. Integracja ogrzewania i chłodzenia ma zmniejszyć zużycie energii, szczególnie podczas eksploatacji zimowej.

Dwa ekrany 12 cali i cyfrowe stanowisko kierowcy

Nowy Multimedia Cockpit Interactive wykorzystuje dwa 12-calowe wyświetlacze. Pierwszy prezentuje prędkość, zasięg, temperaturę, czas i informacje o systemach wspomagania, natomiast drugi służy do obsługi klimatyzacji, oświetlenia, nawigacji i urządzeń pokładowych. Na prawym ekranie będzie można również wyświetlać obrazy z kamer.

Daimler Buses zachował fizyczne przyciski najważniejszych funkcji, w tym obsługi drzwi. Część rzadziej wykorzystywanych ustawień przeniesiono do menu cyfrowego, ograniczając liczbę rzędów przełączników z czterech do trzech.

Przewidziano indywidualne profile kierowców i zajezdni, a także aktualizacje oprogramowania OTA oraz późniejszą aktywację wybranych funkcji. Stanowisko opracowano przy udziale kierowców, którzy oceniali różne układy elementów sterowania podczas warsztatów wykorzystujących wirtualną rzeczywistość.

Bezpieczeństwo i nowy wygląd eCitaro

Konstrukcja nadwozia otrzymała kontrolowane strefy zgniotu, a komponenty wysokiego napięcia umieszczono poza obszarami szczególnie narażonymi na uszkodzenie. Dotyczy to między innymi falowników, rozdzielnic baterii i elementów dystrybucji energii do ładowania. W autobusie przegubowym po raz pierwszy przewidziano również elektroniczny układ stabilizacji toru jazdy ESP.

Pakiet systemów wspomagania obejmuje Preventive Brake Assist 2, Sideguard Assist 2, Frontguard Assist oraz Attention Assist 2. Do tego dochodzą rozpoznawanie znaków drogowych, kontrola ciśnienia w oponach, kamera cofania oraz opcjonalne układy kamer 360° lub 270° w autobusie przegubowym.

Zupełnie nowa jest również stylistyka nadwozia, nawiązująca do historycznych modeli Mercedes-Benz O 321 i W123. Przód otrzymał zmodyfikowaną atrapę ze znakiem Mercedesa oraz trzy poziome pasy świateł LED, a z tyłu zastosowano sześć charakterystycznych segmentów świetlnych. Dostępne będą również opcjonalne reflektory matrycowe Full LED.