Tout ce que vous devez savoir sur les essieux électriques

Alors que les entreprises du monde entier intensifient leurs efforts de réduction des émissions de carbone, nombreuses sont celles qui investissent dans des véhicules électriques ou hybrides. Certains sont entièrement électriques, tandis que d’autres disposent d’éléments électriques, comme un essieu électrique (eAxle), qui réduisent leur dépendance aux combustibles fossiles. En électrifiant tout ou partie du groupe motopropulseur d'un véhicule – les composants qui convertissent le carburant ou l'électricité en électricité pour faire avancer le véhicule – les entreprises et les particuliers peuvent passer à des transports à faibles émissions de carbone. Voici ce que vous devez savoir sur les eAxles et ce que l'avenir réserve à ce composant essentiel. 

L’ingénierie moderne nous a aidé à électrifier de nombreux modes de transport et de logistique et à abandonner les véhicules à forte émission de carbone. Les véhicules électriques (VE) ont désormais la puissance et la capacité de rivaliser avec les véhicules diesel traditionnels, avec une gamme de modèles axés sur les performances et la charge qui atteignent la parité avec les modèles à moteur à combustion interne. 

De nombreuses entreprises ont réussi la transition vers l'utilisation des véhicules électriques pour les livraisons du dernier kilomètre, mais la plupart travaillent encore à la meilleure analyse de rentabilisation concernant l'utilisation des véhicules électriques pour le transport de marchandises lourdes ou à longue distance. 

Même si l’infrastructure des véhicules électriques s’améliore dans des pays comme les États-Unis, elle n’est pas prête à prendre en charge les flottes de véhicules électriques. Une étude a révélé que d’ici 2035, les relais routiers capables de recharger les camions électriques auront les mêmes besoins en électricité qu’une petite ville. Et même pour les véhicules qui peuvent parcourir jusqu'à 500 miles avec une seule charge, comme le nouveau semi-électrique électrique de Tesla, le prix peut être incroyablement prohibitif pour les entreprises aux budgets modestes.  

Les véhicules hybrides constituent une option plus abordable et plus réaliste sur le plan logistique pour de nombreux particuliers et entreprises. Et les eAxles sont un équipement qui permet toute une série de transformations des véhicules électriques – des solutions hybrides aux véhicules entièrement électriques. Mais que sont-ils exactement ?
 

Qu'est-ce qu'un eAxle ? 

Les eAxles sont l’innovation la plus récente qui pourrait changer la façon dont nous propulsons les véhicules. Tout d’abord, jetons un coup d’œil rapide à ce qu’est un essieu standard et à quoi il sert. 

L'essieu standard est l'un des éléments clés d'un véhicule. Il s'agit de l'un des cinq éléments qui composent le groupe motopropulseur d'un véhicule. Il extrait l'énergie du moteur ou de la batterie et la transmet aux roues pour vous faire avancer. Un groupe motopropulseur standard est composé d'un moteur (ou d'un moteur électrique pour les véhicules électriques ou électriques à pile à combustible), d'une transmission, d'un arbre de transmission, d'un différentiel et d'essieux. Au sein du groupe motopropulseur, les tâches principales de l'essieu sont de supporter le châssis et le poids total du véhicule et de transférer la puissance aux roues pour propulser le véhicule.

Les essieux standard transfèrent la puissance et le couple du moteur pour déplacer un véhicule dans la direction souhaitée. La première itération n'était guère plus qu'une tige avec deux roues attachées, mais les essieux modernes offrent beaucoup plus de contrôle pour faciliter une conduite douce et sûre. Tous les véhicules ont un essieu avant et arrière pour supporter quatre roues, mais les véhicules plus gros ont plus d'essieux pour supporter un châssis plus grand et un nombre de roues plus élevé. Les essieux sont un élément essentiel de tout véhicule car ils permettent au conducteur de contrôler la direction qu'il prend. 

Cependant, au cours des deux dernières décennies, de plus en plus de fabricants ont commencé à combiner l'essieu avec différents composants pour créer une solution mieux adaptée aux véhicules durables : l'eAxle. 

Un eAxle est un système d'entraînement électrique qui intègre les composants nécessaires à la propulsion d'un véhicule tout en utilisant une structure d'essieu traditionnelle. Avec des engrenages conçus pour gérer un couple moteur élevé et des quantités élevées de régénération des freins, les eAxles – comme les offres évolutives Accelera – peuvent être adaptés pour répondre à divers besoins en fonction de l'application, du cycle de service, des exigences régionales et du cycle de service d'un véhicule. 
 

Comment les eAxles sont-ils alimentés ?

Les eAxles tirent leur énergie de moteurs alimentés par batterie, qui utilisent généralement des batteries lithium-ion (Li-ion). Les essieux ont généralement un moteur mais, en fonction de la taille de l'essieu, ils peuvent en avoir deux pour garantir qu'ils peuvent fournir un niveau d'énergie suffisamment élevé. La dernière génération d'eAxles intègre des composants tels que le moteur et la transmission en un seul, qui peut peser beaucoup moins dans son ensemble que les trois parties séparées. 
 

Quels moteurs les eAxles utilisent-ils ?

Les eAxles peuvent être alimentés par une gamme de différents types de moteurs. Certaines options incluent :

• Moteur synchrone à aimant permanent – ​​Les moteurs PMS sont bien adaptés aux réglages hautes performances grâce à leur densité de puissance et leur rendement élevés.
• Moteur à induction – Même s'ils sont relativement peu coûteux et considérés comme une option simple et durable, les moteurs à induction ont un rendement et un potentiel de puissance inférieurs.
• Moteur à réluctance commutée – Grâce au couple à réluctance, les moteurs à réluctance commutée peuvent offrir un rendement d'entraînement moteur élevé dans un moteur simple et peu coûteux, bien qu'ils aient une capacité de couple inférieure.

Les groupes motopropulseurs électriques (ePowertrains) ont généralement l'un des trois emplacements de moteur suivants : placer le moteur directement dans l'essieu, utiliser une solution d'entraînement centralisée ou opter pour un moteur centralisé avec une boîte de vitesses. Opter pour un eAxle intégré peut réduire la traînée, rendre un véhicule plus rationalisé et éviter une consommation d’énergie excessive.  
 

Utiliser des piles à combustible pour alimenter les eAxles

Tout comme les batteries, les piles à combustible constituent également une source d’énergie durable pour les véhicules zéro émission. Pour expliquer la technologie dans les termes les plus simples, une pile à combustible comporte deux électrodes – une électrode négative (anode) et une électrode positive (cathode) – qui se trouvent de chaque côté d’un électrolyte. L'anode est alimentée par une source d'énergie, qui dans une pile à combustible à hydrogène est l'hydrogène, et un catalyseur sépare les molécules en protons et en électrons. Le résultat est de l’électricité et des émissions inoffensives sous forme d’eau et de chaleur. 
Une pile à combustible alimentée à l’hydrogène produit peu ou pas d’émissions (selon la source d’électricité alimentant l’électrolyse). L’hydrogène s’annonce comme une alternative durable pour l’avenir ; Même si l'infrastructure n'est pas encore là pour faire des véhicules à hydrogène une option viable, la technologie progresse rapidement. On prévoit que les véhicules à hydrogène pourraient circuler massivement sur les routes et les rails d'ici 2030. 
 

Les avantages d’eAxle

Les eAxles pourraient être essentiels pour aider les entreprises à passer d’une flotte à combustible fossile à des véhicules hybrides ou entièrement électriques. Cependant, les avantages de l’installation d’un eAxle vont bien au-delà de son potentiel de réduction des émissions de carbone. Ces composants modernes présentent de nombreux avantages, notamment :

• Meilleure facilité d'entretien de la flotte, car les eAxles peuvent être plus faciles à intégrer dans un véhicule et réduire le nombre de pièces séparées.
• Potentiel d’efficacité de transmission plus élevée avec des pertes d’engrenage réduites.
• Augmente la durée de vie et réduit l'entretien des freins grâce au freinage régénératif.
• Les composants condensés sont généralement répartis dans tout le châssis en un essieu plus compact.
• Libère de l'espace pour placer les batteries à l'intérieur des longerons du cadre, à l'endroit le plus protégé du châssis. Et si une plus grande autonomie est nécessaire, des batteries supplémentaires peuvent être ajoutées à l'extérieur des longerons du cadre au lieu des réservoirs de carburant conventionnels, réduisant ainsi encore la dépendance du véhicule aux carburants.
• Réduit les nuisances sonores car le véhicule est plus silencieux lorsqu'il roule.
• Facilite une expérience de conduite agréable avec une réponse instantanée du couple.

Adapter les véhicules pour l’avenir

L’achat de véhicules neufs est un coût que de nombreuses entreprises ne peuvent pas se permettre. Adapter les camions existants en installant un eAxle est une voie plus abordable pour rendre une flotte plus durable. Certains eAxles et systèmes de groupe motopropulseur, comme ceux d'Accelera™ de Cummins, ont été conçus avec une architecture intrinsèquement modulaire. 

Les eAxles Accelera™ conservent le matériel de montage d’essieu existant pour simplifier l’intégration OEM. Des modèles comme l'Accelera 14Xe conviennent à une gamme de configurations de véhicules, notamment électriques, hybrides de série et hybrides rechargeables. Avec diverses options de transmission pour différentes applications, y compris les longues distances ou les charges lourdes, nos eAxles facilitent une consommation réduite de carburant et un transport plus durable.