【中國路麵機械網 深度報道】隨著工程機械電動化的逐漸加速,電動寬體礦用自卸車(以下簡稱電動礦卡)已成為各大礦山、砂石骨料場越來越常見的產品。那麽,電動礦卡興起的背景是什麽;目前市場上推出的電動礦卡有哪些優勢和亟待解決的問題;我國電動礦卡的未來發展前景究竟如何?為此,中國路麵機械網對國內電動礦卡主流生產企業同力重工、三一重裝、徐工、柳工、博雷頓相關領導及目前正在使用電動礦卡的部分用戶進行了采訪,力求從與他們的對話中還原和厘清我國電動礦卡的應用現狀、行業痛點及未來發展前景。
部分主流生產廠家近年來紛紛推出電動礦卡
【企業篇】
LMJX:貴公司是從什麽時候開始研發電動礦卡的?首台電動礦卡推出是在什麽時間?
同力重工:從2014年開始儲備三電資源及關鍵總成資源,首台電動礦卡於2018年推出,主要應用砂石骨料礦山的重載下坡工況。
三一重裝:2019年開始研發電動礦卡,推出了60噸級的電動礦卡。最初瞄準的是重載下坡工況,推出的是充電模式的產品,2020年實現銷售。
徐工:2020開始純電動礦卡研發,首台純電礦卡試驗機於2020年底下線,應用於重載上坡煤礦作業。
柳工:第一代產品是在傳統的90噸燃油車基礎上開發,於2019年底推出,適用於重載下坡非道路露天開采工況,在重載下坡工況效果還不錯,整體適應性比較差。
博雷頓:2020年率先推出百噸級純電動礦卡,具有能量回收效率高,能耗低,適合重載下坡場景。2022年繼續推出適合重載上坡工況105噸的700度大電量及100kw增程器+423度電增程電動礦卡,可以覆蓋各種高強度工況。同步推動1000V高壓電氣架構平台,可以實現超快速充電,滿足重載上坡用戶對效率的追求!
(編者注:礦山作業分為三種作業工況,分別為重載下坡、重載上坡及複合工況。重載下坡是指礦山建在山上,礦用自卸車在滿載情況下由上而下行駛,空載情況下由下而上行駛;重載上則是截然相反;複合工況是指既有重載下也有重載上,且以重載上為主的工況。)
LMJX:在電動礦卡研發過程中,遇到的主要技術瓶頸有哪些?
同力重工:前期三電選型時並沒有寬體車適用的電機及動力電池,通過與供應商多次進行技術交流及溝通,采用雙電機解決了電驅的問題,同時與電池廠家合作開發了適用於礦山的動力電池。目前通過礦區應用,三電部件在不斷更新迭代,產品也在不斷的迭代中升級。
三一重裝:剛開始主要受產業鏈的製約,電動化在乘用車、商用車領域的資源比較多,但對工程機械行業來說,許多資源不是太匹配。比如說動力電池,剛開始並沒有專門針對非公路寬體礦用自卸車的電池,其他方麵也是如此。在商用車上可以用,但是在工程機械上就不是太匹配,因為雙方的應用工況差距很大。通過近幾年的發展,產業鏈逐漸成熟,技術不斷迭代,在工況適應性和能量效率上都有較大提高。
徐工:我們在研發中遇到的最大難題是電動礦卡的整車匹配技術。由於電動礦卡還處於起步階段,有些技術還不太成熟,需要我們在研發中不斷驗證、不斷優化,才能達到最佳的使用效果。
柳工:在研發初期我們遇到了許多技術難題:一是上遊端技術更迭的速度相對比較慢;二是動力電池,不管是磷酸鐵鋰還是三元鋰電池,能量密度相對於傳統工程機械來說都比較小,體積太大,需要頻繁充電;三是缺乏穩定的傳動係統解決方案。針對這些問題,柳工一方麵緊盯國產燃油動力巨頭的發展動向,隨時了解新能源前沿技術;另一方麵加強與高校合作,走產學研相結合之路;第三與現有的新型公司或是有特長的企業展開合作,聯合攻克技術壁壘。
博雷頓:是首家對工程機械電動化總結出油電比的企業,在研發生產測試過程中創造性提出了“油電比”一詞,油電比達到1:3為相對理想的可替代電動產品。通過引進人才,不斷創新,攻堅三電係統、無人駕駛等核心技術,逐漸發展成為電動礦卡的先行者之一。
LMJX:與普通燃油礦卡相比,電動礦卡有哪些優勢?
同力重工:與燃油礦卡相比,純電動礦卡的優勢非常明顯:一是采用純電動力,對應綠色、環保的礦山作業要求;二是噪音低,提高了駕乘舒適性;三是有電反饋製動,對車輛的輪胎、刹車損耗降低;四是尤其在重載下工況能耗費用大大降低,節省燃油費用70%-80%;五是故障率低,降低故障率20%-30%,提升了用戶的有效工作時間。
三一重裝:一是載重量與燃油車相當,動力性比油車提升50%以上;二是運營成本更低,電動礦卡一年可以節省100多噸二氧化碳排放,燃油成本一年可省30-50萬元;三是操作使用更方便,操作更便捷,相當於自動擋車型,不需要駕駛員頻繁換擋。另外,電動車具備電緩行和電製動的功能,降低駕駛員踩刹車的頻次,減少刹車片的磨損;四是維修保養費用低,減掉了發動機的維保費用。三一第二代電動寬體車具備更好的可靠性和耐久性,更優的能耗和更低的運營成本。
徐工:徐工電動礦卡的特點是噪音低、能耗低、動力強、適應性強、舒適性高。
柳工:一是維護保養成本低,沒有三濾係統不需要進行維護保養;二是噪聲低,比燃油車的噪音低很多;三是具有能量回收功能;四是零排放零汙染,在重載下坡工況甚至可以實現連續工作不充電;五是電動化、智能化為無人駕駛提供了基礎;六是電動化可以避開昂貴的進口發動機和變速箱的技術壟斷。
博雷頓:重載下坡工況能耗低至1kwh/公裏,雙槍快充1小時可滿電,年能耗費用節約超過35萬元,每年二氧化碳可減排220噸。
LMJX:未來公司在電動礦卡研發上有何布局?
同力重工:未來將建立電驅動礦卡研發中心,不斷的探索電驅技術在寬體礦卡上的應用,為國家、礦區雙碳目標達成做出貢獻。同時在寬體礦卡上尋求更多元化的電驅動、新能源(純電、氫燃料)供給解決方案。
三一重裝:三一在雙碳和綠色礦山的大背景下,將進一步完善產品型譜和拓展技術路線,從純電到混動,從充電到換電,滿足不同客戶不同工況的需求。
徐工:進一步加大新能源產品覆蓋力度,從現有產品逐漸延伸至70噸、80噸、90噸級產品。
柳工:柳工將電動化作為“十四五”的重要技術發展方向,產品涉及挖掘機、裝載機、路麵機械、礦山機械等,電動化開始全麵提速。
博雷頓:不斷提升純電動礦卡的性能並提供前裝線控底盤方案,為客戶未來升級無人駕駛做好準備,同步提升產品的可靠性和出勤率!
LMJX:您如何看待我國電動礦卡的市場前景?
同力重工:隨著國家雙碳戰略目標落地推進,礦區電動礦卡的應用勢在必行,未來3至5年內礦區電動礦卡的占比有望達到10%至30%。
三一重裝:礦卡電動化是必然趨勢,既有政策支持又有顯而易見的經濟效益,電動礦卡滲透率會逐步加快,預計2025年滲透率達到30%。
徐工:根據國家新能源政策,純電動礦卡市場前景非常好,未來幾年有望迎來爆發增長期。
柳工:礦區使用電動礦卡是一種必然趨勢,柳工認為有三個方麵的影響因素。一是在與國際品牌競爭時,唯有電動化不落下風,是國產民族品牌實現彎道超車最理想的途徑之一;二是電動化技術可以實現能源儲存,可以降低我國對石油、天然氣等不可再生能源的依賴;三是降低了企業的生產成本與社會資源不必要的浪費,提升了企業的盈利能力。未來三年之內,電動礦卡的滲透率有望提升至15%。
博雷頓:未來五年內,隨著電池成本的下降及碳交易市場化,電動礦卡有望滲透率達到60%以上,同步電動礦卡將大大加速無人駕駛應用落地。
【用戶篇】
目前,市場上各主要企業推出的電動礦卡的產品使用性能如何,用戶最有發言權。我們通過電話采訪了陝西寶雞某礦業公司董總、新疆某礦山設備公司馬總、內蒙伊敏某公司謝總、河北唐山經營砂石骨料的於總,我們來聽聽他們使用電動礦卡的真實感受。
電動礦卡已成為礦山運輸市場的生力軍
LMJX:在您看來,與燃油礦卡相比電動礦卡有哪些獨特優勢?
董總:一是省錢。一台電動礦卡每天充電的費用不會超過100元,相較燃油礦卡一天至少可以節省1000多元油費。我們有11台電動礦卡,一年節省的燃油費用至少達到500萬元;二是安全性能好。以前使用燃油礦卡冬季容易引發火災事故,電動礦卡采用無極變速,安全多了;三是出勤率高。我們購買的這批電動礦卡的出勤率達到了99%。
馬總:一是能夠節省燃油,一台電動礦卡一個月可以為我節省燃油費用3萬元,兩年左右便可以收回成本;二是能夠節省維修保養費用,電動礦卡采用無極費用,免去了三濾費用,僅發動機保養一項每月節省的費用便達到了3000元。
謝總:與燃油礦卡相比,電動礦卡的經濟性更好、噪音小、駕駛體驗感好、沒有尾氣汙染。
於總:在重載下坡工況時,一台電動礦卡一年能為我節省30萬元燃油費用,再加上維修保養節省的成本,那就更可觀了。
LMJX:您如何看待電動礦卡在礦山的應用前景?
董總:電動礦卡是未來礦山經營的方向和必由之路。目前電動礦卡已進入了一個窗口期,隨著電動礦卡技術不斷更新迭代,未來兩三年內會迎來一個市場爆發期,電動礦卡會推動礦山加速迎來無人駕駛時代。
馬總:在國家政策的扶持下,未來幾年電動礦卡將迎來快速增長時代。
謝總:隨著電動礦卡的推廣,能夠改善礦區的工作環境,減少車輛尾氣對現場工作人員健康的影響。同時,采用電力作為終端能源,能夠進一步促進光伏、風力等清潔能源的消納,減少對能源的依賴。電能生產的綠色、低碳將使電動汽車造成的汙染物排放進一步降低,具有良好的社會效益。
於總:電動化、新能源化是今後的發展趨勢,今後我們會逐步加大電動礦卡的采購數量,逐漸實現由燃油礦卡向電動(新能源)礦卡的完全過渡。
編後語:隨著雙碳戰略及國家新能源政策的推進,長遠看,電動礦卡替代燃油礦卡是大勢所趨,相信這已成為行業的共識。不過,因使用環境惡劣等,電動礦卡目前依然處於產業化前期。此外,對配套電池亦十分嚴格,在循環壽命、充電速度、電池性能等方麵提出了更高要求。此外,除電動礦卡外,其他工程機械電動化已悄然提速,徐工集團、三一重工、比亞迪等紛紛切入,而號稱“寧王”的寧德時代亦將其列入布局重點。
工欲善其事,必先利其器。電動礦卡發展的快慢與產業鏈的完善攸息相關,相信隨著更多資本的介入,更多阻礙電動礦卡應用的技術壁壘將被逐一打破,電動礦卡的春天越來越近。
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