Avec le lancement d’une très large gamme de camions électriques, le constructeur néerlandais DAF fait un grand pas en avant vers sa propre décarbonisation. Cependant, DAF considère la solution électrique à batterie comme constituant seulement une partie du problème. «Nous pensons que plusieurs technologies seront nécessaires pour couvrir les nombreuses solutions de transport», comme l’a déclaré Raoul Wijnands, responsable des tests effectués sur les véhicules DAF. En conséquence, outre les solutions électriques à batterie, DAF développe également des e-carburants/HVO, des moteurs hybrides et de l’hydrogène pour les moteurs à combustion et les piles à combustible.
Des besoins énergétiques importants
Raoul Wijnands souligne que la décarbonisation du secteur des transports ne peut fonctionner que comme une équation. Les véhicules seuls ne suffisent pas, il faut également disposer d’une énergie verte et d’une infrastructure de recharge suffisantes, mais surtout d’un coût équivalent à celui du diesel traditionnel. «Et les camions électriques ne constituent certainement pas le cœur du problème dans cette équation aujourd’hui.»
Raoul Wijnands explique où le bât blesse à l’aide de quelques chiffres. Le plan de réduction prévoit que 400 000 camions électriques circuleront sur les routes européennes d’ici à 2030. Ces véhicules consomment en moyenne 42 TWh d’énergie par an, ce qui correspond à la consommation de 17 millions de foyers ou à celle de toute la Pologne. Ce besoin pourrait être couvert par neuf nouveaux parcs éoliens offshore (comptant chacun 170 éoliennes) ou onze nouvelles centrales nucléaires. Et pour alimenter les camions en énergie, il faudrait disposer d’ici là de 400 000 chargeurs de dépôt, 50 000 stations de recharge publiques (dont 35 000 chargeurs mégawatts) et 2500 stations-service à hydrogène. «Mais le développement actuel de l’infrastructure de recharge est loin d’être suffisant», conclut Raoul Wijnands.
Une nouvelle génération
S’appuyant principalement sur la plateforme actuelle des camions XD et XF, DAF lance toute une gamme de modèles destinés à des applications très variées, auxquels s’ajoute le modèle XB Electric de poids moyen (voir page suivante). Interrogé à ce sujet, DAF confirme qu’il ne s’agit là que d’un début et que d’autres versions suivront dès l’année prochaine, d’une part avec les cabines longue distance XG et XG+, mais aussi pour diverses applications de chantier. Lorsque DAF a présenté sa nouvelle génération de camions il y a quatre ans, les modèles électriques étaient déjà prévus dans le concept de base. Les camions électriques sont équipés d’un système d’entraînement central et d’un module appelé «E-Drive» qui remplace le moteur diesel. Deux chaînes cinématiques de conception différente couvrent chacune trois niveaux de puissance afin de pouvoir être utilisées, comme pour le diesel, pour toutes les applications possibles. Une première batterie de 105 kWh est intégrée dans le module E-Drive, de sorte qu’avec une à quatre batteries supplémentaires, on obtient une capacité totale comprise entre 210 et 525 kWh et une autonomie maximale de plus de 500 kilomètres.
Les nouvelles unités d’entraînement comprennent deux moteurs électriques séparés (à aimant permanent) et une boîte de vitesses centrale à trois rapports dans le même boîtier. Cette dernière se compose de deux réducteurs planétaires qui activent et désactivent les moteurs électriques en fonction des besoins et sans interruption de la force de traction. En charge partielle, un seul moteur électrique est généralement activé. Le deuxième moteur n’est activé que lors des accélérations ou dans les montées. Il est également activé lors de la récupération d’énergie. L’unité d’entraînement la moins puissante est destinée aux véhicules solo d’un poids total maximal de 29 tonnes, avec des niveaux de puissance au choix: 170 kW (231 ch), 220 kW (299 ch) et 270 kW (367 ch). Le couple est de 1500 Nm pour toutes les versions et la puissance de récupération de 270 kW.
L’unité la plus puissante est conçue pour un poids total tractable de 50 tonnes; elle démarre à 270 kW (367 ch) et atteint 310 kW (422 ch) jusqu’à 350 kW (476 ch). Le couple est de 2400 Nm et la puissance de récupération de 350 kW. Cette dernière ne peut actuellement être commandée qu’à l’aide d’une commande au volant, réglée sur trois niveaux, jusqu’à la conduite à une seule pédale. Il s’agit du même volant que celui utilisé pour commander le frein moteur et le ralentisseur sur les moteurs diesel. DAF travaille d’ailleurs à coupler la récupération à la pédale de frein.
Au volant de différents véhicules, on est impressionné non seulement par la puissance d’accélération, même à pleine charge (40 tonnes), mais aussi par le silence et la fluidité des changements de vitesses; ces derniers sont d’ailleurs imperceptibles, seuls les indicateurs de puissance sur le tableau de bord permettant de les détecter.
Des blocs-batteries LFP
Dès le début de l’année 2018, DAF a misé sur les batteries au lithium-fer-phosphate (LFP). Outre sa très grande stabilité thermique et sa grande compatibilité avec les cycles de charge, la batterie LFP offre également de grands avantages en termes de matériaux cellulaires, car elle ne contient pas de cobalt ni de nickel, deux matières premières problématiques sur le plan environnemental et éthique. Une batterie du DAF XD et XF a une capacité de 105 kWh et se compose de trois modules de 35 kWh chacun.
Selon les besoins, il est possible de commander deux à cinq batteries, la batterie du module E-Drive étant comprise. Outre la batterie, le module E-Drive comprend également le chauffage et la climatisation de la cabine, ainsi que le refroidissement de toutes les batteries du véhicule.
Bien que la chaîne cinématique électrique pèse environ 1100 kg de moins que celle d’un diesel, le camion électrique pèse toujours plus lourd qu’un modèle diesel comparable en raison du poids des batteries (850 kg chacune). Avec plus de trois batteries, un camion électrique DAF perd en charge utile, même avec la compensation légalement possible (pouvant aller jusqu’à deux tonnes). Le module E-Drive comprend également le chargeur embarqué CA (22 kW), proposé en option sur les modèles XD et XF. Les camions électriques lourds sont équipés de série d’un système de recharge rapide de 150 kW, mais peuvent également être équipés en option d’une puissance de recharge de 325 kW.
Selon DAF, la durée de vie de la batterie LFP n’est pas affectée même si le camion est rechargé quotidiennement à 100 %. Ces batteries devraient ainsi supporter plus de 4000 cycles de charge (charges complètes), ce qui permet à DAF d’accorder une garantie de huit ans sur les batteries.
Texte: Martin Schatzmann
Photos: DAF Trucks
Une ligne de production pour les E-Trucks
Début de la production en série
Sur son site principal d’Eindhoven, DAF a construit une halle de production spécialement conçue pour la construction de camions électriques. Sur une surface de 5000 m2, les packs de batteries sont préparés et les modules électriques E-Drive sont assemblés. Ces derniers occupent dans le véhicule l’espace qui était jusqu’à présent réservé au moteur diesel et comprennent, outre un pack de batteries, divers composants de commande électriques ainsi que le système de refroidissement des batteries. Sur la ligne principale de l’usine réservée aux E-Trucks, les véhicules issus de la production régulière sont équipés de batteries, d’un module d’entraînement et d’une chaîne cinématique (moteur avec transmission intégrée, arbres de transmission). Après de nombreuses préproductions, la nouvelle usine est désormais prête pour la production en série, qui débutera dans les prochaines semaines. Cependant, des discussions sont déjà en cours pour transférer la production des camions électriques vers les lignes de production dites normales.
Martin Schatzmann
