未来发展趋势:电动工程机械能成为终级产品吗?

2023/02/25 23:13第一工程机械网沐浴阳光180036

最近几年,随着国家环保政策的日益严格和科技的进步,工程机械的发展也发生了巨大变化,由混合动力升级至纯电驱动,而且正在发展壮大,和电动汽车一样成为未来发展的趋势。电动工程机械确实节能环保,使用成本低,且免维护,电动与燃油发动机相比有很多特点。

电动装载机

电动装载机

以某品牌5吨电动装载机为例。

 一、优点

1. 额定功率高,电动装载机额定功率达180kW,采用永磁同步电机,扭矩大,动力充沛,燃油动力一般为165kW左右。 

2. 无燃油发动机和变矩器,采用三电系统:动力电池、行走驱动电机和液压电机;燃油发动机能量转化效率40%~50%,变矩器60%~70%,功率损失大,而电动驱动,电池的能量转化效率能达到98%左右,电机能量转化效率在92%~98%之间,在工作时还能回收20%的能量损失,整机功率损失更小,节能更好。

3. 没有机滤、空滤、柴滤等滤芯,不使用机油,维护成本低,终身免维护;使用成本更低,据统计,电动装载机每年工作3000小时,每小时可以节约能耗81元,每年节省费用26万元。

4. 舒适性更好,震动小,起步快,动作无延迟和冲击,电比例操作,低噪音,操作舒适性、操作感觉更好,且零排放,符合国家关于非道路移动机械的排放要求,也省了一笔每年排放检测的费用。

装载机作业中

装载机作业中

二、缺点或者难点:

1. 电池体积大,重量大,导致装载机本身重量也大,燃油发动机的装载机重量大概在15~17吨,而电动装载机重量在18吨以上。电池充电时间较长,最快也要1个小时。

2. 一般情况下,电池续航能力为6~10小时,冬季寒冷会导致电池性能下降,放电快,充电次数增多,如果要求续航时间更长,则需要更多的电池,电池体积更大。

3. 更换电池成本高,达到整机成本的50%以上。

4. 整机三电系统和液压系统、行驶驱动系统、制动系统、转向系统等的协同,整机运行和各种工况的协同,这两个协同很重要,考验整机的控制程序完善度,是一个难点。

摊铺机作业中

摊铺机作业中

三、目前,要解决的问题有:

1.要提升电池的容量,体积和重量都要减小。

2.发展完善的换电技术,更简单更方便。

3.尽量减小充电时间,充电速度更快。

4.电机控制、电池控制和工况等控制集成更完善。

平地机

平地机

四、在实际应用中,电动装载机的特点和性能限制了其使用:

1.适合不用频繁转场、移动距离短的施工现场。

2.适合有充电装置的施工现场,不适合野外作业。

3.作业中间,需要有至少1个小时的充电时间,连续作业较差。

压路机施工中

压路机施工中

综上所述,电动工程机械的发展完善还需要一段时间,还有很长一段路要走。那么电动工程机械能成为终级产品吗?电动工程机械除上述的缺点、难点外,普遍使用磷酸铁锂电池,锂可再生利用,锂矿则不可再生,金属锂会越消耗越少,磷酸铁锂电池后期怎么处理也是难题,因此电动工程机械很可能是过渡产品。现在日本、欧洲一些国家已研制氢能源汽车并投入实际使用,氢能源符合国家环保政策,绿色节能,也许未来氢能源工程机械能成为工程机械的终级产品。

(来源:沐浴阳光180036)

责任编辑:Wilber_Sun

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