Paolo Bernardini e Ferdinando Luigi Mapelli

Report
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
ECO s.r.l. – Piazza della Repubblica, 7 - 11100 Aosta (AO) – ITALY
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possono essere usate, riprodotte o comunicate a terzi senza il consenso scritto
1
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
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2
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.
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3
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
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4
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
prolungamento della vita di un veicolo

Facilitazione della penetrazione della «nuova» mobilità delle città.
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complessivo
(anche
energetico)
grazie
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al
5
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.
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Le linee di prodotti E-CO
1. E-CObim Shaft/Axle: kit ibrido bimodale (per mezzi a trazione posteriore o
anteriore)
2. E-COrev: kit ibrido range extender
3. E-COfev: kit trasformazione full electric
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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.
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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_Shaft
Trazione Posteriore
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E-CObim_Axle
Trazione Anteriore
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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.
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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
Serbatoio
Convertitore
elettrico
Convertitore
elettrico
Batteria
Motore endotermico
(combustione interna)
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Generatore
Motore
elettrico
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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.
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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
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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.
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E-CObim_Shaft: applicazione distribuzione merci
Eco pass tax
exemption
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E-CObim_Shaft: applicazione distribuzione merci 3500 kg
From Hub to the
City Center
Inside the City
Center
From the City
Center to the Hub
Sub-urban
Urban
Sub-urban
Daily cons.
emiss.
4.49
5.05
4.49
14.03
--
--
--
--
CO2 [kg]
10.75
12.10
10.75
33.60
Fuel [liters]
3.84
--
3.76
- 50%
Energy [kWh]
1.55
13.55
1.75
+16.85 kWh
CO2 [kg]
9.46
2.26
9.34
- 40 %
Strategy
Speed profile
E-COBimShaft
DIESEL
Fuel [liters]
Energy [kWh]
Risparmio del 40% dei costi energia (diesel+ energia elettrica)
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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]
Gasoline vehicle
159
0,56
11,2
Eco Full Electric
(EU Mix) *
Eco BimShaftAxle
(EU Mix)*
43
95
0,27
(50%saving)
0,32
(38%saving)
Notes
3.5
Reduction and
delocalizzation of emission
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
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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.
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Contatti E-CO Electric&Hybrid drive Company
Sabrina Francesconi
Tel. +39 011 5084056 011 5089293
[email protected]
Paolo Bernardini
Mob. +39 3480935632
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