欧州はトラック架装の電動化にも本腰! ベンツの大型EVトラックに搭載された革新技術とは?

 ダイムラー・トラックグループのメルセデス・ベンツ・トラックスでは現在、大型バッテリーEV(BEV)トラック「eアクトロス」の量産、およびバリエーションの拡大を進めています。

 そんな同社ですが、2022年5月末に開催されたドイツ環境機器見本市「IFAT2022」において、eアクトロスをベースとする「フックローダー(脱着ボディ車の一種)」と「スキップローダー(同)」を初めて公開しました。

 どちらの車両も、特装車として分類されており、その電動化は簡単ではないとされていますが、この2台は「ある革新技術」を使って完全電動化を実現しています。それは一体、どんな技術なのでしょうか?

文/トラックマガジン「フルロード」編集部、緒方五郎 写真/メルセデス・ベンツ・トラックス

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トラックの架装物は油圧で動いている!

ドイツ・マイラー社製のフックローダー「RS21」を架装したeアクトロス300

 公開された「eアクトロス」は、利用可能容量114kWh・使用可能容量97kWhの高電圧バッテリー3基を搭載する車両総重量(GVW)26+1t級6×2モデル「eアクトロス300」をベースとする2台で、それぞれ異なった方式のコンテナ脱着装置を架装。IFAT2022では廃棄物輸送用に提案されていました。

 「それぞれ異なった方式のコンテナ脱着装置」のなにが違うかについては、ここでは省略しますが、どちらもダンプ、ミキサー、クレーン、塵芥車などと同じように油圧を使って架装物を動かすのが特徴です。

 大きな油圧パワーが必要な架装物を搭載するトラックの場合、エンジンの力で架装物専用の油圧ポンプを回して油圧パワーを得ています。そのため、動力伝達システムからエンジン出力をポンプへ引き込むための装置が搭載されます。これをPTO(パワー・テイク・オフ)装置といいます。

 ところがBEVの場合、ディーゼル車などとは動力伝達システムが大きく異なるので、いままでのPTO装置を取り付けることができないのです。「エンジンがなければバッテリーで動かせばいいじゃない?」と言われそうですが、結論からいえばその通りです。

 しかし、BEVは「走ること」だけに開発・設計されているので、電気、それもBEVの高電圧システムを走り以外の用途で使うためには、そのための新技術と装置が必要になるのです。

 10年以上前に、ハイブリッドトラックをべースとした塵芥車(ごみ収集車)の電動化技術が確立されました。これは、BEVごみ収集車にも応用されうるものですが、塵芥車メーカーが個別に開発したものであり、汎用化は難しいと考えられます。

 いっぽう、ダンプやクレーン、フックローダー、スキップローダーなどへ幅広く対応できる汎用の電動PTO(ePTO)は、そもそも市販前のBEVトラックが、どのようなスペック・性能で実用化されるのかが不明だったことから、実用化することができなかったとみられます。

 ところで「油圧がなければ直接電気モーターで動かせばいいじゃない?」とも言われそうですが、電力を油圧パワーに変換して使ったほうが所要のパワーを効率的に得られることや、高い信頼性が確立されたコンポーネントを流用することができ、コスト上昇も抑えられるため、現時点ではその方向はないものと思われます。

ついに現れたEVトラック用のPTO

eアクトロス300スキップローダーに搭載されたZF製の「eWorX」。同じスタイルでフックローダー車にも搭載されている

 そして、IFATに出品された「eアクトロス300」ですが、これには最新の汎用ePTOが搭載されていました。働くクルマの世界では、とても大きなトピックスだといえます。

 この汎用ePTO自体は、ドイツのZFフリードリヒスハーフェン社が新開発した「eWorX(eワークス)」というユニットですが、IFAT展示車に搭載されているものは、ダイムラートラックとZF、それぞれの架装メーカー(ドイツのマイラー社とオーストリアのパルフィンガー社)が共同開発したものです。

 「eWorX」は、「eアクトロス300」の高電圧バッテリーの電力から直接、内蔵するモーターを作動させて、エンジンの代わりに出力を外部供給するシステムです。そのため油圧ポンプは、従来のものをそのまま使用することが可能となっており、優れた汎用性を実現しています。

 電力制御システムには、SiC(シリコンカーバイト)のパワー半導体を導入しており、次世代電動車で標準的な電圧スペックとされる800Vにも対応可能になっています。ePTO作動時には、シャシーと架装物をCAN通信によって連絡し、「eWorX」が総合的に電力マネジメントを行ないます。

 ePTOの特徴として「必要な時しかエネルギーを使わない」というメリットがあります。例えば、油圧が必要な場合、その時だけモーターをパッと回せばよいので、作業していない時は電力を消費しません。従って、意外に電気を喰わないと考えられています。

 ディーゼル車で同じことをやろうとすると、いちいちエンジン始動・PTO運転・停止といった状況になりますから、エンジンをかけたままのほうが効率的です。しかし、燃料消費や排ガス・騒音が生じたままになるのも確かです。

 また、さまざまな用途・架装物に対応できるよう、「eWorX」は5つの出力レンジが設定されており、モジュールの組み合わせで最適なシステムが構築できるようになっています。こういったフレキシブルな適合性も汎用コンポーネントには必要というわけで、IFAT出品車の「eWorX」も、その組み合わせから構築されています。

 併せて、そもそもPTOというメカニズムを使わない冷凍車向けの、電力供給システムも開発されました。筆者としては、こんなところにもBEVの新しい自動車技術の世界を垣間みるところです。

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