A Ketchel Axle Systems busca impulsionar a adoção de veículos elétricos com eixos eletrificados

A Ketchel Axle Systems afirmou que seu novo eixo eletrificado eRhino ajudará a simplificar a repotenciação e novos projetos de produção em caminhões Classe 3 a Classe 8. O sistema integra um motor elétrico, um inversor e um sistema de gerenciamento térmico em um eixo compacto que, segundo a empresa, minimizará as mudanças de engenharia para os fabricantes de equipamentos e garantirá o desempenho ideal.

Os braços do eixo podem ser trocados para formar uma solução drop-in para qualquer veículo até a Classe B. (Foto: Ketchel Axle Systems)

A carreira de engenharia do fundador e CEO Brad Ketchel abrangeu a indústria automotiva, incluindo o desenvolvimento de sistemas de transmissão para veículos elétricos (VE) na Magna Powertrain. Ele identificou uma lacuna no segmento de veículos comerciais para um novo eixo.

“O mercado comercial está repleto de múltiplos proprietários de frotas e fabricantes de veículos, muitos dos quais são OEMs não tradicionais”, disse Ketchel. “A pressão para eletrificar essas frotas é um desafio crescente. As ofertas atuais de produtos são caras e ineficientes e não estão sendo abordadas no contexto de uma solução de sistema abrangente. Isso está aumentando os custos dos veículos e reduzindo as vendas de veículos elétricos comerciais. O eRhino é o sistema para romper essas barreiras iniciais de custo e desempenho e, assim, alcançar o aumento de produtividade e lucratividade.”

E isso, disse ele, ajudará a acelerar a aceitação da eletrificação de veículos comerciais.

Engrenagens coaxiais

O eixo eRhino usa uma caixa de engrenagens coaxial e foi projetado em torno de um conceito modular que permite que ele seja usado em uma ampla gama de veículos comerciais com modificação mínima, o que, segundo Brad Ketchel, ajudará a acelerar os testes de verificação de componentes.

A potência contínua é de 220 kW, a potência máxima é de 350 kW e o eixo produz 12.700 Nm de torque máximo – tudo isso graças a um sistema que, segundo a empresa, apresenta eficiência superior a 94%. Em uma aplicação de Classe 3, o eixo completo pesa 244 kg (538 lb). Instalado em um caminhão convencional de Classe 5, a empresa afirmou que a economia total de peso alcançada pelo eixo eRhino pode ser superior a 500 kg (1.102 lb) quando todo o sistema – incluindo o eixo de transmissão – é considerado.

“Se analisarmos a eficiência da unidade, 94% pode significar muitas coisas para a aplicação”, disse Ketchel. “Essa eficiência nos permitirá reduzir o número de baterias, o que nos permitirá consolidar os conjuntos de baterias em um determinado local do veículo, o que pode significar economia de peso. Podemos nos livrar de quaisquer estruturas em balanço que penduram as baterias no chassi e eliminar grande parte do chicote elétrico e dos conectores de alta tensão. Além disso, quando as baterias estão espalhadas por todo o veículo, há uma variação muito maior de temperatura nas baterias — o que significa mais ineficiência.”

A empresa afirmou que o coração do eRhino fica entre os tubos do eixo e é onde os motores, a eletrônica e os sistemas térmicos se encontram, dentro de um compartimento de alumínio. Os braços do eixo podem ser trocados para formar uma solução de encaixe para qualquer veículo até a Classe 8, disse Ketchel. A estrutura central tem uma capacidade de peso bruto por eixo de 10.400 kg. A empresa afirmou que os 12.700 Nm de torque gerados pelo sistema são suficientes para atender aos requisitos de rampa em uma aplicação de eixo único da Classe 6, enquanto qualquer veículo maior pode receber vários eixos eRhino.

“Este é um produto de alta engenharia que pode ser usado em uma ampla gama de veículos, e há várias maneiras pelas quais podemos ver este eixo chegando ao mercado”, disse Ketchel. “Se você fosse eletrificar um Ford E-450, usar este sistema permitiria reduzir o trabalho de adaptação em centenas de horas, pois você pode basicamente colocar o sistema em um trenó e colocá-lo bem embaixo do chassi. Podemos basicamente distribuir isso como um kit. Essas frotas já têm centros de serviço, então eles poderiam fazer as adaptações internamente com alguma orientação.”

Repotenciando frotas

Ketchel disse que a empresa está atualmente testando o eixo na estrada antes do início da produção em 2025. Os eixos serão montados em Huntington Beach, Califórnia, na sede da empresa, que tem capacidade para 3.000 eixos anualmente.

O centro é o componente comum nos eixos eRhino. (Foto: Ketchel Axle Systems)

Ketchel disse que tem conversado com diversas frotas que buscam uma solução. "Aqui na Califórnia, uma frota tem milhares de caminhões de lixo, e não há como substituir toda a frota por novos veículos elétricos. Eles precisam repotenciar. Então, estamos começando pelo eixo, e eventualmente a repotenciação dos veículos se tornará muito mais viável."

“Existem alguns fornecedores com quem trabalhamos que desenvolveram um sistema de software modular — é quase como o Windows, basta conectar o hardware e usar — e então você consegue fazer o eixo e o resto do caminhão funcionarem juntos rapidamente. Acredito que é para lá que o futuro está indo.”

A Ketchel Axle Systems já tem um segundo modelo em desenvolvimento. O eixo eBadger foi projetado para caminhões Classe 1, como a Toyota Tacoma. A empresa também está investigando oportunidades para o eixo eRhino em aplicações fora de estrada, como veículos utilitários usados em mineração subterrânea.

Temos as quantidades conhecidas em ônibus de aeroporto, caminhões baú e veículos de entrega de última milha. Outros fornecedores de eixos estão focados em aplicações de alto volume, e estamos felizes em recolher as migalhas, porque achamos que 1.000 por ano é um volume enorme. E é nas frotas de pequeno e médio porte e nas montadoras que a eletrificação também precisa acontecer. É com isso que estamos realmente animados.

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