Perspectives

Tendances à surveiller dans le domaine de la logistique à courte distance : Camions de manœuvre électriques

février 6, 2023 | Insights

Imaginez une opération de CC où vous n'avez pas à faire face au bruit familier du moteur ou à ses émanations ; en fait, puisque votre camion de manœuvre est équipé d'un moteur électrique à la place d'un moteur à combustion ou d'une transmission, vous n'aurez pas à vous soucier des réparations ou des remplacements liés au moteur. Le groupe motopropulseur ne nécessite pratiquement aucun entretien. Comme il n'y a pas de fumées, vos camions n'ont pas besoin d'équipement de contrôle des émissions ni de temps consacré à des cycles de régénération du diesel. Vous n'avez pas non plus à vous préoccuper des prix variables du diesel ; au lieu de cela, vous utilisez le carburant de véhicule le plus efficace disponible sur le marché aujourd'hui : l'électricité. Et ce faisant, vous économisez : certains estiment que leurs économies s'élèvent à $20 000 à $90 000 par an pour un usage modéré à lourd, tout en conservant la puissance et l'agilité des camions auxquels vous êtes habitués. 

 

Qu'est-ce qu'un chariot électrique de dérivation ?

Les camions de manœuvre électriques ne sont pas un concept entièrement nouveau. Orange EV, la première entreprise américaine à construire et à déployer des camions électriques 100% de classe 8, par exemple, a livré son premier camion terminal en 2015. Pour beaucoup, l'électrification est une transition inévitable vers des alternatives propres et sans émissions. Le développement des véhicules électriques a été favorisé par le soutien croissant des gouvernements, des entreprises et du public aux initiatives environnementales, sociales et de gouvernance (ESG). De plus en plus de parties prenantes ont accepté l'idée qu'en plus de réaliser des gains de productivité ou de s'occuper de ses propres résultats, contribuer à la durabilité et à la santé publique est la bonne chose à faire. Un autre catalyseur important a été la nécessité de se conformer aux réglementations gouvernementales.

 

Réglementations gouvernementales pour les camions de manœuvre et les moteurs diesel non routiers

Au milieu des années 1990, environ 47% de l'inventaire total des sources mobiles de PM2.5 (particules d'un diamètre inférieur à 2,5 microns) et 25% de l'inventaire des NOx (oxydes d'azote) provenaient, selon les estimations, de moteurs diesel non routiers terrestres tels que ceux des chariots élévateurs à fourche et des camions de manœuvre. Aux États-Unis, en 2008, l'EPA a fixé des normes pour les moteurs diesel non routiers et les carburants afin d'atteindre l'objectif du Loi sur la qualité de l'airqui a été conçu pour réduire de manière significative les niveaux de particules et de soufre dans les carburants et, par conséquent, augmenter les bénéfices pour la santé publique et faciliter l'introduction de technologies avancées de contrôle des émissions. 

 

Cumulativement, un Objectif 2030 a été fixé à 129 000 tonnes de PM2.5 et 738 000 tonnes de NOx de réduction annuelle des émissions, ce qui devrait entraîner des améliorations en matière de santé publique, notamment environ 12 000 décès prématurés en moins, 15 000 crises cardiaques en moins, 1 million de jours de travail perdus en moins en raison de symptômes respiratoires chez les adultes, 5,9 millions de jours en moins où les adultes doivent restreindre leurs activités en raison de symptômes respiratoires, et près de 6 000 visites aux urgences pour des crises d'asthme chez les enfants.

 

Afin de donner aux constructeurs de moteurs le temps de développer les technologies nécessaires à la mise en conformité, la Règlements de l'EPA ont été introduites par étapes :

 

Tableau 1. Phases de l'EPA
Niveau 1 Niveau 2 Niveau 3 Niveau 4
Années de mise en œuvre 1991 2001 à 2005 2006-2008 2017-après
Mises à jour Permettre aux autorités fédérales de délivrer et de refuser des permis d'exploitation pour les équipements réglementés Concentré sur la limitation des gaz toxiques tels que les oxydes d'azote (NOx), le monoxyde de carbone (CO), les particules (PM) et les hydrocarbures non méthaniques (NMHC). Limitation accrue des émissions des moteurs ; obligation pour les moteurs routiers d'être équipés de systèmes avancés de traitement des gaz d'échappement afin de réduire les émissions nocives. Obligation de restructurer les moteurs pour réduire les émissions ; réduction significative des émissions de NOx et de particules, les limites d'émissions de CO restant inchangées par rapport au niveau 3 ; introduction d'un nouveau carburant diesel à très faible teneur en soufre.
Véhicules couverts Tous les véhicules <8 500 poids total en charge Tous les véhicules dont le poids brut est inférieur à 10 000 ; moteurs de moins de 37 kW Véhicules de 5 à 750 chevaux Moteurs de moins de 25 chevaux (hp) à plus de 750 chevaux ; Moteurs utilisés pour des charges lourdes et fabriqués après 2017

 

Adoptées en 2004 et introduites progressivement de 2008 à 2015, les normes de niveau 4 pour les moteurs diesel non routiers, quelle que soit leur puissance, visaient à réduire considérablement les émissions de NOx et de particules, tout en maintenant les limites d'émissions de CO telles qu'elles avaient été fixées au niveau 3.

Gazole à très faible teneur en soufre : une solution imparfaite

Ces normes ont également introduit un nouveau carburant diesel à très faible teneur en soufre (ULSD), des technologies de moteur avancées et des systèmes de post-traitement des gaz d'échappement utilisés pour atteindre les objectifs fixés en matière d'émissions. En particulier, l'ajout d'équipements antipollution a augmenté le prix de l'équipement total de 1 à 3%Cependant, l'EPA a suggéré que les gains d'efficacité compensent largement les coûts supplémentaires de l'équipement. 

La corrosion des réservoirs liée à l'utilisation de l'ULSD est une autre plainte importante, en particulier lorsque les camions-citernes transportent à la fois de l'essence à base d'éthanol et de l'ULSD. Les microbes, en particulier les Acetobacter dans le carburant diesel, auraient ingéré des traces d'éthanol, créant des niveaux d'acide acétique suffisamment élevés pour provoquer la corrosion.

 

Les camions de dérivation et l'ère des VE

Face à l'augmentation des prix du diesel, des émissions de carbone et des problèmes liés à l'ULSD et aux systèmes de post-traitement, les différentes parties prenantes soutiennent de plus en plus les programmes de mobilité électrique et la technologie des batteries et des stations de recharge qui y est associée. Les constructeurs d'automobiles et de camions ont réorienté leurs efforts vers la production de véhicules électriques. Les promoteurs immobiliers industriels ont également observé que il y a eu davantage de demandes d'installation de stations de recharge dans les centres de distributionce qui indique une évolution vers l'électrification de la part des entreprises de réseaux d'approvisionnement.

Pour répondre à la demande de véhicules électriques, des fabricants tels que Orange EV, AutoCar, Terberg, BYD, Renault, Volvo Pentaet Tevva ont lancé et augmenté leur production de camions de manœuvre entièrement électriques au cours des dernières années. Ces tracteurs de terminal ou camions de manœuvre effectuent le même travail de déplacement des semi-remorques dans la cour de marchandises, l'entrepôt ou l'installation intermodale. Ils ont la même apparence : une cabine pour une seule personne décalée sur le côté du moteur, une porte arrière et un empattement court. La grande différence, bien sûr, réside dans la source d'énergie : le moteur électrique au lieu des moteurs diesel et à carburant alternatif.

 

Tableau 2. Exemples de modèles de chariots électriques à shunt

Camions de manoeuvre Orange EV Terberg YT203EV  BYD 8Y 
Gamme 24 heures/charge 9+ heures/charge 10+ heures/charge
Temps de charge 2+ heures 1+ heures 2 heures
Poids total autorisé en charge (PTAC) 81 000 lbs 130 000 à 210 000 lbs 102 000 lbs
Capacité de levage 80 000 lbs 72 000 lbs (5ème roue) 82 000 lbs
Température ambiante de fonctionnement -40°F à 120°F -22°F à 122°F 40°F à 140°F

 

Avantages des VE pour camions à dérivation

Les fabricants et les centres de distribution considèrent l'électrification des camions de manœuvre comme très viable en raison de leur proximité opérationnelle avec la base d'attache, ce qui facilite le retour des camions à leurs stations de charge et leur recharge entre les quarts de travail, les pauses et les autres temps d'arrêt. En outre, la fréquence de freinage plus élevée attribuée à leurs démarrages et arrêts constants dans la cour de triage permet une régénération supplémentaire de l'énergie. Sur le terrain, les conducteurs et les opérateurs constatent qu'ils peuvent contourner les problèmes liés aux systèmes d'émission qui doivent être installés sur les camions de manœuvre routiers à moteur diesel. Ils ont remarqué que ces systèmes posaient des problèmes de marche au ralenti excessive, et qu'ils n'étaient pas en mesure de les résoudre. Les camions de manœuvre tournent souvent au ralenti à 50% ou plus au cours d'une période de travail donnée.  

Au départ, de nombreux professionnels se demandaient si ces chariots de manutention électriques avaient la capacité de traction et la capacité de la batterie à résister aux chocs. D'autres se demandent si ces chariots peuvent fonctionner dans des conditions plus froides. Cependant, les constructeurs automobiles se sont montrés confiants dans la capacité de leurs camions à soulever ou à tirer (plusieurs fabricants indiquent une capacité de levage comprise entre 50 000 et 80 000 livres) et à fonctionner par temps glacial. Alors que certains VE revendiquent leur capacité à fonctionner à -22°F, les constructeurs automobiles affirment qu'ils sont meilleurs que les moteurs diesel parce qu'ils démarrent immédiatement et évitent la marche au ralenti excessive typique de l'hiver. 

 

Défis et considérations liés au shuntage des véhicules électriques

Les temps d'arrêt imprévus ou prolongés liés à la recharge constituent l'une des plus grandes préoccupations logistiques liées aux VE. Pourtant, la technologie actuelle permet une charge rapide d'environ 2 à 3,5 heures, ce qui permet aux camions de fonctionner pendant 10 à 24 heures. La technologie des batteries continue également de s'améliorer. 

En ce qui concerne les installations de recharge, un 2018 UPS et Greenbiz étude a montré que de nombreux gestionnaires de flotte estimaient que leurs installations n'étaient pas suffisamment équipées pour répondre aux besoins de charge commerciale. En conséquence, un certain nombre de fabricants de chariots de manœuvre électriques ont fait en sorte que, pour la plupart des sites logistiques, l'infrastructure électrique utilisée existe déjà - et la capacité du circuit actuel du courant continu est simplement étendue en fonction de la vitesse de charge souhaitée, de la charge standard à la charge rapide.

 

Un avenir plus durable pour les opérations de triage

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