El Proterra EcoRide BE35 es un autobús eléctrico de batería de carga rápida de 35 pies (11 m) (longitud nominal) con 38 asientos (incluido el conductor) y una capacidad total de 60 pasajeros en su carrocería de piso bajo de material compuesto . Foothill Transit fue la primera agencia de tránsito en operar los autobuses en servicio comercial, a partir de septiembre de 2010. [3] [4] Es el primer autobús totalmente eléctrico de 30 pies (9 m) o más de servicio pesado que ha completado las pruebas de durabilidad, confiabilidad y seguridad requeridas por el gobierno federal en el Centro de Pruebas e Investigación de Autobuses en Altoona, Pensilvania . La prueba STURAA de 12 años/500,000 mi (800,000 km) se completó el 5 de marzo de 2012. [1]
El motor de tracción eléctrica del BE35 se alimenta de baterías de titanato de litio suministradas por Altairnano que se pueden recargar en 5 a 10 minutos mientras el autobús está detenido en una parada a través de terminales elevados conectados a una estación de carga, sin la intervención del conductor. [5] La carga rápida durante una breve escala normalmente permite una autonomía adicional de 42 km. [6] [7]
El director ejecutivo Dale Hill y el vicepresidente Phil Sweesy de Mobile Energy Solutions, LLC (MES) en Golden, Colorado, habían diseñado, fabricado y fabricado previamente los 36 autobuses híbridos TransTeq EcoMark I alimentados con GNC para el centro comercial 16th Street Mall en Denver, Colorado . [8] [9] [10] [11] En 2006, MES anunció que estaba diseñando un autobús eléctrico a batería con el nombre en código "Origin One", recargado por celdas de combustible de hidrógeno a bordo ; la compañía anunció que ya había ganado un contrato para dos autobuses del Greater New Haven Transit District , la agencia de tránsito que presta servicios en New Haven, Connecticut . [12] Esto fue seguido por un contrato de 2007 para dos autobuses de celdas de combustible más para Burbank, California ; En ese momento se anunciaron las características clave: una carrocería compuesta de 35 pies (11 m) proporcionada por Martin Marietta , baterías de titanato de litio y carga enchufable además de carga a bordo mediante el uso de una unidad de potencia auxiliar (APU) de extensión de rango que consta de dos celdas de combustible de 16 kW de Hydrogenics . [13]
La financiación del desarrollo fue proporcionada por la Administración Federal de Tránsito (FTA), que había otorgado una subvención en el marco del Programa Nacional de Autobuses de Pilas de Combustible a un equipo dirigido por el Centro para el Transporte y el Medio Ambiente (CTE); CTE había seleccionado a MES para desarrollar el prototipo de autobús. [14] MES también fue socio en el programa del Plan Estratégico de Conducción Eléctrica de la FTA. [15] MES adquirió un viejo autobús escolar para que sirviera como laboratorio de desarrollo móvil (MDL) para el desarrollo del tren de transmisión, incluida la batería, el motor de tracción y el sistema de control. El MDL se dañó después de que una celda de la batería perdiera electrolito, se cortocircuitara y se incendiara, lo que llevó a MES a rediseñar su sistema de gestión de baterías y agregar una carcasa protectora para los módulos de batería en el prototipo terminado. [16] : 15
MES cambió su nombre a Proterra en junio de 2008 [17] y exhibió un prototipo del autobús de tránsito HFC35 en octubre en la Expo de la Asociación Estadounidense de Tránsito Público en San Diego . [18] : 34 Como se muestra con la APU de celda de combustible, Proterra afirmó que el HFC35 tenía un alcance de 250 millas (400 km) antes de necesitar ser reabastecido o recargado. [15] Alternativamente, el HFC35 podría ser opcionalmente equipado con APU diésel, gasolina o gas natural. [19]
En 2009, Proterra demostró una variante del HFC35 que omitió la APU por completo, [20] a la que Proterra llamó EcoRide BE35. [21] El BE35 se detuvo en cuatro ciudades de California durante su gira de una semana: San José , Los Ángeles , Sacramento y San Francisco . [22] [23]
El prototipo HFC35 exhibido en APTA '08 en San Diego [24] fue demostrado posteriormente en Washington, DC (noviembre de 2008) [5] y se programó una gira nacional en servicio regular para 2009, comenzando en Columbia, Carolina del Sur [15] como un servicio de transporte al estadio de fútbol de la Universidad de Carolina del Sur (con mantenimiento, reabastecimiento de combustible y carga en Central Midlands Regional Transit Authority ), con Capital Metro en Austin, Texas , [25] y en los Juegos Olímpicos y Paralímpicos de Invierno de 2010 en Vancouver, Columbia Británica . [16] : 4, 18 La ciudad de Burbank ordenó un segundo HFC35 y el Departamento de Defensa de los Estados Unidos (DoD) ordenó un tercero para su uso en el estado de Washington. [16] : 13 El HFC35 de Burbank entró en servicio en mayo de 2010. [26] El HFC35 del Departamento de Defensa fue entregado a la Base Conjunta Lewis-McChord en Tacoma, Washington , [27] donde fue alimentado por hidrógeno reformado a partir de metano producido durante el tratamiento de aguas residuales. [28] [29]
El primer BE35 de producción fue entregado a Foothill Transit en septiembre de 2010, operando como "EcoLiner" en la línea 291 entre Pomona y La Verne . [4] Otras agencias que compraron autobuses BE35 y equipos de carga incluyeron la Autoridad de Tránsito Metropolitano de Nashville , [30] la Autoridad de Tránsito Regional de Worcester , [31] el Distrito de Tránsito Regional de San Joaquín ( Stockton ), [32] VIA Metropolitan Transit ( San Antonio ), [33] [34] StarMetro ( Tallahassee ), [35] [36] la Comisión de Transporte Regional del Condado de Washoe ( Reno ) y Clemson Area Transit ( Seneca, Carolina del Sur ); [37] la mayoría de las compras fueron financiadas por más de $25 millones en subvenciones del programa de Inversiones en Tránsito para la Reducción de Gases de Efecto Invernadero y Energía (TIGGER) de la FTA. [38]
Proterra presentó el Catalyst de 40 pies (12 m) en 2014, con un mayor alcance y un nuevo sistema de carga rápida. [39]
Proterra se inspiró en los autobuses compuestos existentes y prototipos: el Neoplan USA Metroliner en Carbon , Advanced Technology Transit Bus (ATTB) y NABI CompoBus , y concluyó que una carrocería de autobús compuesta era la más adecuada para reducir el peso y acomodar una cantidad equivalente de asientos (37) que un autobús de tránsito convencional de piso bajo de 40 pies (12 m). Las formas de la carrocería compuesta fueron terminadas por Pearson Composites en Warren, Rhode Island , y las carcasas fueron ensambladas por C&C Fiberglass Components utilizando moldeo por transferencia de resina asistido por vacío. [14] Algunas de las personas que ayudaron a desarrollar ATTB trabajarían para MES. [15]
Aunque las baterías se pueden recargar rápidamente, la capacidad total es baja. El BE35 y el HFC35 compartían el mismo tren motriz eléctrico y diseño de batería; [16] mientras que el HFC35 tenía una APU de extensión de rango, no se agregó capacidad de almacenamiento de batería adicional al BE35. El paquete de baterías tiene una capacidad de almacenamiento total de 54 a 72 kW-h, [40] compuesto por tres o cuatro cadenas de baterías de 18 kW-h. Cada cadena pesa 550 libras (250 kg). [41] Una sola cadena está construida a partir de dieciséis módulos cableados en serie, cada uno con una potencia nominal de 50 A-h y 23 voltios; la cadena total es de 368 voltios y 18,4 kW-h, y se utilizan tres o cuatro cadenas en paralelo para la capacidad total de 54 o 72 kW-h. [42] : 12 Sin embargo, utilizando la carga rápida en ruta, un EcoRide BE35 estableció un récord en abril de 2014 al conducir más de 700 millas (1100 km) en 24 horas. [43] [44] En junio de 2016, Proterra anunció que otorgaría acceso libre de regalías a las patentes que cubren su sistema de carga aérea FastFill. [45]
Proterra utiliza la marca TerraVolt para el sistema de batería y ProDrive para el módulo de transmisión, que incluye el motor de tracción y la APU opcional de extensión de rango. [46] [47] El motor de tracción anunciado con el HFC35 y las primeras versiones del EcoRide BE35 fue suministrado por UQM Technologies y se denominó PowerPhase 150, [19] ofreciendo una potencia máxima y continua de 150 y 100 kW (200 y 130 hp), y un par máximo y continuo de 650 y 400 N⋅m (480 y 300 ft⋅lb), respectivamente. [48] El motor de tracción se actualizó al UQM PowerPhase HD220 en 2013, que aumenta la potencia máxima y el par a 220 kW (300 hp) y 700 N⋅m (520 ft⋅lb), respectivamente. [49]
El primer prototipo HFC35 no estuvo disponible para el servicio durante aproximadamente dos meses debido a una falla en un convertidor CC-CC, que proporcionaba la interfaz entre la APU de la celda de combustible y la batería de tracción. [16] : 21
Los resultados de la prueba STURAA del BE35 mostraron una economía de combustible combinada promedio de 1,81 kWh/mi (1,12 kW⋅h/km) o 20,84 millas por galón estadounidense (11,29 L/100 km) de equivalente diésel. [2] : 39 En comparación con los autobuses que reemplaza (los autobuses diésel convencionales promedian 3,86 millas por galón estadounidense (60,9 L/100 km); los autobuses de GNC devuelven 3,27 millas por galón estadounidense (72 L/100 km) de equivalente diésel; y los autobuses diésel-híbridos promedian alrededor de 4,6 millas por galón estadounidense (51 L/100 km) [50]) , los resultados son hasta un 600% mejores. Durante 15.000 millas (24.000 km) de pruebas en Altoona para el primer BE35, el mantenimiento no programado incluyó el reemplazo de la transmisión (dos veces) y el motor de tracción (una vez). [1] : 86–90
Foothill Transit ha estado trabajando con la Junta de Recursos del Aire de California y el Laboratorio Nacional de Energía Renovable (NREL) del Departamento de Energía de los Estados Unidos para estudiar el rendimiento en el mundo real de sus autobuses Proterra. [51] [52] [53] La economía observada para doce autobuses BE35 en la flota de Foothill Transit fue de 17,24 millas por galón estadounidense (13,64 L/100 km) de equivalente diésel , en comparación con un equivalente diésel de 4,15 millas por galón estadounidense (56,7 L/100 km) observado para una flota de ocho autobuses NABI 42-BRT alimentados con GNC . Sin embargo, la flota BE35 opera en rutas de circulación a velocidades más lentas en comparación con la flota NABI CNG, que se despacharon según fuera necesario a cualquier ruta de Foothill Transit. La flota BE35 logró una disponibilidad del 80,6%, menos que la disponibilidad deseada del 85% debido a las limitaciones en la disponibilidad de piezas y la confiabilidad de la batería de bajo voltaje (es decir, no las baterías de propulsión); La flota de GNC de NABI alcanzó una disponibilidad del 96,8%. Los costos totales de mantenimiento de la flota BE35 (0,41 dólares/mi) también son superiores a los de la flota de GNC de NABI (0,27 dólares/mi). [53]
