LE GIORNATE DELL’ENERGIA - II edizione Smart cities e mobilità sostenibile, l’innovazione che cambia il modo di vivere: il ruolo delle riqualificazioni ibride ed elettriche dei veicoli P. Bernardini, F. Cheli, F. L. Mapelli

Sommario L’impatto della mobilità su gomma nelle città La riqualificazione dei veicoli usati Il profilo aziendale di E-CO Prodotti E-CO Il beneficio della riqualificazione dei mezzi sulla mobilità urbana: il caso della distribuzione merci con kit bimodali e full electric Conclusioni

L’impatto della mobilità su gomma nelle città La mobilità su gomma in città comprende mezzi privati (auto, moto), pubblici (trasporti) e di servizio (raccolta rifiuti, consegna merci, pubblica utilità) La motorizzazione è principalmente endotermica (benzina, diesel, GPL-metano) L’impatto oltre che sul traffico è ambientale: emissioni inquinanti gassose e acustiche La propulsione elettrica/ibrida può ridurre l’impatto ambientale della mobilità su gomma e migliorare lo sfruttamento delle risorse (mezzi con migliore efficienza energetica) I mezzi elettrici sono attualmente molto costosi La riqualificazione elettrica e ibrida dei mezzi usati riduce i costi.  

La riqualificazione dei veicoli usati Riqualificazione Full Electric: un mezzo usato con motore convenzionale diventa un veicolo elettrico mediante sostituzione del propulsore termico (benzina o diesel) con uno elettrico. Riqualificazione ibrida bimodale: un mezzo convenzionale diventa - mediante trasformazione - un veicolo ibrido per aggiunta di un motore elettrico a batteria. Riqualificazione ibrido range extender: un mezzo convenzionale diventa ibrido di ultima generazione mediante completa sostituzione del gruppo propulsore originale con uno ibrido tecnologia REV. I MEZZI TRASFORMATI HANNO UN RIDOTTO IMPATTO AMBIENTALE E UN COSTO RIDOTTO RISPETTO AGLI EQUIVALENTI TECNOLOGICAMENTE NUOVI SE SI PARTE DA UN USATO  

La riqualificazione dei veicoli usati: Perché? Riqualificazione di mezzi usati con riduzione dei costi specialmente per i mezzi di servizio in uso a flotte appartenenti sia alla pubblica utilità (raccolta rifiuti, servizi della municipalità) che alla logistica (distribuzione merci in ambito urbano). Opportunità di lavoro senza grossi investimenti Riduzione dell’impatto ambientale complessivo (anche energetico) grazie al prolungamento della vita di un veicolo Facilitazione della penetrazione della «nuova» mobilità delle città.  

Il profilo aziendale di E-CO: Partner & Principali Competenze E-CO nasce dalla sinergia di 3 partner tra i più qualificati nel proprio settore: Politecnico di Milano, per lo sviluppo della meccatronica relativa a soluzioni ibride ed elettriche IRETH, per il Business&Corporate Development Mecaprom Technologies Corporation Italia per l’ingegneria delle soluzioni e lo sviluppo dei sistemi REV (range extender) Fra le competenze distintive : Know-how verticale del sistema Veicolo Concept e sviluppo sistemi di trasformazione ibrido parallelo e ibrido serie Concept e sviluppo sistemi propulsione innovativi ad elevato contenuto tecnologico Concept e sviluppo motori endotermici e trasmissioni Allestimento e sviluppo di veicoli prototipali Trasformazioni veicoli piccole serie Conoscenza dei processi produttivi, in particolare dei sistemi di propulsione, sia per bassi volumi produttivi che per produzioni di massa.

Le linee di prodotti E-CO E-CObim Shaft/Axle: kit ibrido bimodale (per mezzi a trazione posteriore o anteriore) E-COrev: kit ibrido range extender E-COfev: kit trasformazione full electric

I prodotti E-CO: E-CObimShaft ed E-COBimAxle, Kit di trasformazione ibrida bimodale E-CObim_Shaft ed E-CObim_Axle sono kit innovativi che consentono di accoppiare al convenzionale motore endotermico un motore elettrico alimentato da batterie al litio, permettendo la trazione in tre differenti modalità: Endotermica, l’autoveicolo funziona normalmente alimentato a carburante Elettrica, il motore endotermico è disattivato, la marcia è garantita dall’impianto di trazione elettrico (zero emissioni) Ibrida, entrambi i motori (elettrico ed endotermico) funzionano in modo coordinato per ridurre al minimo i consumi ottimizzando l’efficienza complessiva. Entrambi consentono una elevata flessibilità di utilizzo, includendo la trazione a zero emissioni nelle aree a traffico limitato, attraverso la gestione ottimizzata dei flussi energetici. Il gruppo di accumulo (batteria) può essere ricaricato on-board attraverso il motore endotermico oppure utilizzando la connessione di rete, attraverso il carica-batterie posto a bordo (plug-in). Possibile predisposizione della ricarica veloce.

E-CObimShaft ed E-COBimAxle - schema logico E-CObim_Shaft: si applica il motore elettrico sull’albero di trasmissione del moto tra il motore e le ruote posteriori (per mezzi con trazione posteriore) E-CObim_Axle: si applica un assale motorizzato all’asse posteriore che è libero, sull’asse anteriore rimane il motore E-CObim_Axle Trazione Anteriore E-CObim_Shaft Trazione Posteriore

E-COrev, sistema di conversione Range Extender Vehicle E-COrev è un sistema nato con lo scopo di permettere una facile integrazione della propulsione ibrida sui veicoli, specialmente in primo impianto: il sistema presenta infatti dimensioni contenute e un elevato livello di flessibilità che lo rendono particolarmente attraente. E-COrev è quindi applicabile ad una vasta gamma di veicoli: a partire dai quadricicli leggeri e pesanti, alle City Car e sino alle Small Car i cui requisiti primari sono dettati dai costi contenuti del veicolo, oltrechè dal basso costo di esercizio. Le elevate prestazioni (a parità di cilindrata) ed efficienza di E-COrev sono ottenute attraverso una fortissima attenzione alla concezione e sviluppo dei singoli componenti, oltre che dalla gestione ottimale della loro integrazione.

E-COrev: schema logico L’energia meccanica prodotta dal motore endotermico viene convertita in energia elettrica e viene accumulata nelle batterie che alimentano il motore elettrico che trasferisce la coppia motrice alle ruote. Possibile il funzionamento in puro elettrico e il recupero di energia in frenata nonché funzionamento in ibrido. E-Corev trazione anteriore

E-COfev – Schema logico Si sostituiscono a serbatoio, motore a scoppio e frizione una batteria, un inverter e un motore elettrico. E’ presente un carica batteria a bordo per la ricarica.

E-COKIT per veicoli speciali e commerciali Oltre alla produzione di KIT per passenger car, E-CO sviluppa Kit per la conversione ad alto rendimento per Automezzi Industriali e Commerciali (Heavy Duty, automezzi per la Raccolta Rifiuti, Truck, VAN, ecc.). I KIT si differenziano per tipologia (bimodale / REV / FEV) per modello (Isuzu, Daily, Porter, ecc.) e per peso. ECObim “add on” components

Settore Raccolta, Trasporto RSU (rifiuti solidi urbani) Applicazioni: Settore Raccolta, Trasporto RSU (rifiuti solidi urbani) Vantaggi e Benefici della Conversione Ibrida (KIT E-CObim, E-COrev) : Risparmio energetico parco mezzi: dal 40% al 60% Risparmio complessivo medio costi di gestione parco mezzi Veicolo 35q per RSU nuovo: risparmio = 12% Veicolo 35q per RSU usato 3-4 anni: risparmio = 14% Aspettativa di vita media parco estesa di ulteriori anni 8 sino ad un massimo complessivo di anni 12 Riduzione emissioni inquinanti (CO2): dal 40% al 60% Riduzione inquinamento acustico (calcolato su ciclo urbano): 30 dB.

E-CObim_Shaft: applicazione distribuzione merci Eco pass tax exemption

E-CObim_Shaft: applicazione distribuzione merci 3500 kg Strategy From Hub to the City Center Inside the City Center From the City Center to the Hub Daily cons. emiss. Speed profile Sub-urban Urban DIESEL Fuel [liters] 4.49 5.05 14.03 Energy [kWh] -- CO2 [kg] 10.75 12.10 33.60 E-COBimShaft 3.84 3.76 - 50% 1.55 13.55 1.75 +16.85 kWh 9.46 2.26 9.34 - 40 % Risparmio del 40% dei costi energia (diesel+ energia elettrica)

E-CObim_Shaft/Axle/Fullelectric: Applicazione distribuzione merci minivan 1200 kg Vehicle Emission CO2 [gr/km] Energy from fossil fuel [MJ/km] Energy cost [€/100km/day] Notes Gasoline vehicle 159 0,56 11,2   Eco Full Electric (EU Mix) * 43 0,27 (50%saving) 3.5 Reduction and delocalizzation of emission Eco BimShaftAxle (EU Mix)* 95 0,32 (38%saving) 5,9** (use in all electric for city centre drive) * Average EU energy production mix (27% nuclear, 20% renewable, 53% fossil). ** Driving cycle a Day: 100 km = 40 km full-electric 60km hybrid mode

Conclusioni Le trasformazioni ibride elettriche dei veicoli aiutano la penetrazione nelle città di mezzi a ridotto impatto, attuando di fatto una vera mobilità sostenibile Migliore sfruttamento delle risorse energetiche Riqualificazione di mezzi usati, altrimenti dismessi → riduzione dei costi e crescita dell’efficienza di gestione dei mezzi Per un risultato migliore è auspicabile una integrazione di infrastrutture di ricarica in ambito urbano E’ necessario un adeguamento normativo che contempli anche la riqualificazione ibrida ed elettrica dei mezzi Attraverso investimenti modesti si possono creare nuove opportunità di lavoro.

Contatti E-CO Electric&Hybrid drive Company Sabrina Francesconi Tel. +39 011 5084056 011 5089293 info@eco-hev.com Paolo Bernardini Mob. +39 3480935632