«Ми вважаємо, що ринок вже прийнятий для тих конкретних застосувань, де вимоги до викидів дизельного палива, шуму та зберігання палива становлять ризики для здоров’я, шуму та навколишнього середовища», — говорить Джо Шіназі, Kovaco Electric. Такі сценарії включають внутрішнє будівництво, сільське господарство та тваринництво, туризм, курорти тощо. «У цих сферах застосування електричне обладнання є безсумнівним перевагою.
«Тим не менш, ми вважаємо, що може знадобитися ще п’ять-десять років, щоб електричне важке обладнання обігнало дизельне паливо за відсотком продажів, оскільки існують деякі тривалі залежності, які все ще потрібно вирішити», — зазначає він, як-от технологія акумуляторів, вартість акумуляторів, інфраструктура зарядки, рівень комфорту покупця з електричним обладнанням тощо. обладнання».
Але проблеми потенційних клієнтів необхідно враховувати. «Щоб електрообладнання стало нормою, машини мають бути сконструйовані та перевірені на те, щоб подолати головні проблеми, які висловлюють скептично налаштовані покупці щодо енергоємності, продуктивності та ціни», — каже Ларс Арнольд, менеджер із продукції електромобільності Volvo Construction Equipment.
Початкові зусилля Volvo, щоб отримати визнання клієнтів, зосереджені на компактних{0}}колісних навантажувачах і екскаваторах із акумуляторним живленням. «У нашій подорожі до електрифікації ми почали з компактних машин, оскільки вони універсальні та користуються високим попитом, а поточні варіанти акумуляторів наразі найкраще працюють на менших машинах», — каже Арнольд. «Для більших машин це може бути суміш таких рішень, як рекуперація енергії, паливні елементи, кабельна електрика та альтернативне паливо.
«Через п’ять-десять років усі нові моделі компактних екскаваторів і колісних навантажувачів Volvo, ймовірно, будуть електричними», – прогнозує він. «Ми також розглядаємо можливість електрифікації інших типів машин. Електрифікація великих машин залишається проблемою, але ми активно шукаємо рішення. До кінця цього десятиліття повнорозмірні-моделі, ймовірно, складатимуться з дизельних, гібридних і електричних».
Цілісний підхід
Порівнюючи електричні машини з-дизельними еквівалентами, необхідний комплексний підхід.
«Електричні машини дійсно мають вищу закупівельну ціну, ніж їхні дизельні еквіваленти, але при їх оцінці слід враховувати загальну вартість володіння, включаючи економію палива та подовжений термін служби компонентів через відсутність двигуна, що зменшує загальні витрати на технічне обслуговування», — каже Арнольд. "Сучасні літій-іонні батареї та електродвигуни повністю не потребують-обслуговування. Термін служби електричних компонентів батареї має бути таким самим або кращим, ніж у дизельного двигуна на звичайній машині."
Технологія акумуляторів також продовжує прогресувати. «Літій-іонна технологія, яка використовується в наших батареях, значно перевершує стару свинцево-кислотну чи нікель-кадмієву технологію, про яку ми іноді думаємо в електромобілях», — каже Арнольд. «Удосконалені батареї Volvo не мають ефекту пам’яті, і вони менше втрачають потужність за низьких температур. У свинцевих-кислотних автомобільних акумуляторах 12 В ємність різко зменшується, щойно стає холодно. З цими акумуляторами це менше».
Електричні машини також додають цінності, орієнтуючись на нові сегменти роботи. «Наявність машини з нульовим-викидом може дати підрядникам перевагу під час участі в торгах на роботи з цільовими показниками сталого розвитку або роботи в приміщенні», — каже Арнольд. «Їх нижчий рівень шуму може дозволити використовувати їх, коли діють шумові обмеження, наприклад, нічна робота в густонаселених районах. І ми постійно чуємо про інші ніші, які не підходять для звичайних дизельних машин, де електричний екскаватор або колісний навантажувач можуть виконувати роботу».
Залишкова вартість — це ще одне міркування. Як пояснює Арнольд: «Для дизельного будівельного обладнання час роботи визначається часом роботи двигуна, і багато годин зараховуються, поки машина не працює. З електричним, щойно оператор припиняє роботу (наприклад, чекає, поки трубу помістять у щойно викопану траншею), двигуни вимикаються, і години роботи не накопичуються. Роботи, які можуть набрати 10 000 годин на дизельній машині, можуть додати лише 6 000 або 7000 годин на порівнянну електричну машину. Ці заощаджені години знижують експлуатаційні витрати, а також знижують загальну вартість володіння».
Вирішення терміну служби батареї
Одним із критеріїв продуктивності, який залишається невідомим, є час автономної роботи. «Ми ще не знаємо, як довго працюватимуть батареї в електробудівельному обладнанні, оскільки машини дуже нові, але за нашими оцінками, батарея може працювати приблизно на 10 років», — каже Арнольд. «Важко сказати, які будуть витрати на той час. На цих ранніх етапах використання та подальшого розвитку час заряджання та термін служби батареї мають найбільше можливостей для вдосконалення. Ми продовжуємо досліджувати, розробляти та надавати більш широкий спектр варіантів зарядки.
«Оскільки електричні транспортні засоби продовжуватимуть виходити на ринок, покращена інфраструктура зарядки наслідуватиме цей приклад», – прогнозує він. «Технологія акумуляторів, яка використовується в нашому обладнанні, дуже схожа, якщо не така сама, як у електромобілів і пікапів. У міру розвитку технології акумуляторів подібні оновлення будуть реалізовані в будівельному обладнанні».
Schinasi поділяє схожу точку зору щодо інновацій в акумуляторах. «Основні технічні проблеми, з якими стикаємося ми та наші клієнти, — це тривалість роботи батареї та зарядка батареї. Це важке обладнання, еквівалентне «занепокоєнню запасом ходу» в електромобілях. Чи вистачить батареї протягом робочої зміни? Чи буде на місці відповідне джерело живлення для її зарядки (наприклад, однофазне чи трифазне)? Скільки часу знадобиться для заряджання батареї? Ці запитання ми чуємо часто», — коментує він. «Наразі [Kovaco] вирішує ці проблеми, пропонуючи різноманітні варіанти акумулятора та зарядки для більшості випадків використання». Але це створює пов’язані проблеми з керуванням кількома пропозиціями та постачальниками.
Volvo Leads Charge
Volvo лідирує в секторі електромобілів із акумуляторними батареями (BEV), маючи п’ять компактних конструкцій із-живленням від акумуляторів у своїй лінійці, включно з колісними навантажувачами L20 Electric і L25 Electric, а також компактними екскаваторами ECR18 Electric, E18 Electric і ECR25 Electric.
«У всьому, що ми бачили досі, наші електричні машини пропонують рівень продуктивності, подібний або кращий, ніж їхні звичайні дизельні еквіваленти», — стверджує Арнольд. «Наприклад, компактний екскаватор ECR25 Electric має глибину копання 9 футів.
1 дюйм і сила розриву 5020 фунт-сила. Компактний колісний навантажувач L25 Electric має повне{6}}навантаження на перекидання 3,7 тонни, висоту розвантаження 8,2 фута та 4409 фунтів. вантажопідйомність вилки корисного навантаження.
«Кілька винятків — це незначне збільшення постійної потужності двигуна та дещо більша робоча вага електричного екскаватора ECR25», — зазначає він. «І для електричного колісного навантажувача L25 він також має дещо вищу робочу вагу та більше статичне навантаження на перекидання порівняно з дизельною моделлю».
Але продуктивність — це більше, ніж характеристики. «Підрядники, які вже використовують електричні машини Volvo, повідомляють, що вони не можуть помітити різницю, коли справа доходить до продуктивності», — каже Арнольд.
«Протягом трьох місяців, які ми тестували [електричне компактне обладнання Volvo], ці машини показали виняткову продуктивність, відповідаючи тому, що ми очікуємо від дизельної машини такого ж розміру, але без викидів», — каже Жак Маре, директор Baltic Sands.
Kovaco Electric пропонує опції-міні-навантажувача та міні-навантажувача
У 2015 році Kovaco Electric вивела на ринок Elise 900, перший повністю електричний міні{2}}навантажувач. Він забезпечує до шести годин роботи з акумулятором ємністю 240 А·год або вісім годин з акумулятором ємністю 400 А·год. Еквівалент потужності порівняно зі звичайними міні-навантажувачами становить 30,8 к.с. з акумулятором 240 А·год і 52,3 к.с. з акумулятором 400 А·год. Агрегат приводиться в рух трьома електродвигунами, два з яких використовуються для руху, а один – лише для гідравлічної системи.
«Згідно з нашими внутрішніми розрахунками, компанія Kovaco Electric підрахувала, що оператор важкого обладнання міг би заощадити майже 18 000 доларів США за 3000 годин, якщо б він використовував наш електричний міні-навантажувач Elise 900-замість дизельного міні-навантажувача за порівняльною ціною та з порівняльними характеристиками», — говорить Шіназі. «Це означає приблизно 75% економії витрат на паливо та технічне обслуговування. Пошук в Інтернеті показує, що середній термін служби-навантажувача становить 5000 годин. За умови належного догляду та технічного обслуговування наші батареї мають витримати цей термін. Акумулятори Kovaco Electric можуть забезпечити 1{15}} зарядку до 80% ємності, і, отже, їх повинно вистачати на термін служби навантажувача».
Також компанія пропонує компактний гусеничний навантажувач MiniZ. «Варіанти електричної батареї компактного гусеничного навантажувача Kovaco Electric MiniZ коштують майже однаково або трохи дорожче порівняно з аналогами з дизельними двигунами», — каже Шиназі. «Хоча початкові інвестиції можуть бути дещо вищими, експлуатаційні витрати та економія на технічне обслуговування протягом усього терміну служби машини з лишком виправдовують початкові капітальні витрати.
«Порівнюючи з навантажувачами того ж класу, електричний навантажувач MiniZ працює так само, як і аналогічні дизельні міні-навантажувачі зі значно нижчими експлуатаційними витратами», — говорить Шиназі. «Наші машини також пропонують функції, яких не мають аналогічні дизельні машини, зокрема дистанційне-керування, миттєвий крутний момент, низький рівень шуму та багато інших переваг. Ці функції відкривають цілий новий світ потенційних застосувань, де традиційні дизельні машини не можна використовувати.
«Одним із прикладів є роботи з озеленення рано вранці. Дизельне обладнання працює дуже гучно, і правила щодо шуму можуть перешкоджати використанню рано вранці», — коментує він. «На відміну від цього, MiniZ дуже тихий і може використовуватися для озеленення рано вранці та робіт з мінімальним занепокоєнням».
Doosan Bobcat випускає повністю-електричні CTL
Doosan Bobcat представила свій повністю-електричний компактний гусеничний навантажувач (CTL) Bobcat T7X на виставці споживчої електроніки 2022 у Лас-Вегасі 4 січня. Цей CTL є першою машиною такого типу, у якій повністю вилучено всю гідравліку та компоненти, завдяки чому машина працює в 10 разів тихіше, ніж її дизель-гідравлічний еквівалент.
В унікальній конструкції T7X майже на 50% менше деталей, ніж у дизель-гідравлічній версії. Традиційну гідравлічну робочу групу було повністю замінено системою електричного приводу, що складається з електричних циліндрів і електричних приводних двигунів, що означає фактичну відсутність рідин. Потрібна лише одна кварта екологічної-охолоджувальної рідини порівняно з 57 галлонами. рідини в еквівалентній дизель-гідравлічній моделі. Машина обіцяє знизити щоденні експлуатаційні витрати, враховуючи скорочення щорічних витрат на технічне обслуговування та усунення дизельного палива, моторного масла, дизельної вихлопної рідини та гідравлічних частин.
«Машина повністю живиться від батареї та розроблена, щоб перевершити своїх дизельних аналогів», — каже Джоел Ханімен, віце-президент глобальних інновацій Doosan Bobcat. «Машина є розумнішою та продуктивнішою з електричним приводом. Вона тиха з високим-крутним моментом і потужніша за будь-що, що було раніше -, і водночас усуває викиди вуглецю».
Електрична платформа T7X забезпечує миттєву потужність і максимальний крутний момент на будь-якій робочій швидкості. Стандартна гідравлічна система не потребує затримки для набору потужності. Машина отримує електроенергію від літій-іонної батареї потужністю 62-кВт, розробленої спільно з Green Machine Equipment Inc., технологічним партнером Doosan Bobcat.
«Інтелектуальна система керування живленням запрограмована так, щоб відчувати, коли навантаження зростають», — каже Ханімен. «Він автоматично відключає живлення, коли воно не потрібне, тому зберігає енергію та час роботи. На відміну від свого дизельного аналога, ця-машина з електроживленням і технологія керування живленням споживають енергію лише під час роботи». Хоча точний час роботи залежить від програми, використання інтелектуальних режимів роботи може забезпечити до чотирьох годин безперервної роботи та повний день роботи під час періодичного використання.
Двосторонній телематичний зв’язок надає цілісні дані про продуктивність машини разом із-даними, орієнтованими на оператора, щоб змінювати параметри машини, налаштовувати продуктивність під певні робочі ситуації та оновлювати функції продукту. Це включає змінну швидкість приводу з повним крутним моментом та інші функції, недоступні для дизель-гідравлічної машини.
«Ми використовуємо різні режими роботи, які ми розробили за допомогою програмного забезпечення, залежно від завдання, щоб допомогти заощадити заряд батареї», — каже Ханіман. «У нас є режим Eco, розширений режим і навіть режим Beast, який за потреби забезпечує короткі сплески повного миттєвого крутного моменту для системи приводу».
Doosan Bobcat співпрацює з Moog Inc., всесвітнім розробником компонентів і систем керування рухом, щоб пришвидшити темпи досліджень і розробки можливостей електронного керування T7X. «Як і Doosan Bobcat, ми віримо в те, що електрифікація, автоматизація та підключення йдуть рука об руку», — каже Джон Сканнелл, голова правління та генеральний директор Moog Inc.
Демонтаж гідравлічної системи вимагатиме іншого підходу з боку навісного обладнання. Bobcat представить лінійку всіх-електричних насадок. Перші, які будуть розроблені, включають електричний-шнек, кутову щітку та грейфер.
T7X, здається, має критичну підтримку від одного з лідерів індустрії оренди. Компанія Sunbelt Rentals, яка має понад 1025 представництв у Північній Америці, уклала стратегічне партнерство, щоб здійснити значні інвестиції у великий парк Bobcat T7X CTL та електричних компактних екскаваторів, які будуть-продані під брендом і будуть доступні у 2022 році та пізніше. Sunbelt Rentals стане першою національною компанією з оренди обладнання, яка прийме електричну технологію акумуляторів Bobcat і зробить її доступною для клієнтів, підтримуючи екологічну, соціальну та управлінську спрямованість обох компаній.
KATO-CES дозволяє клієнтам перерізати шнур
KATO-CES пропонує дві моделі акумуляторних електричних міні-екскаваторів - 9VXB із довжиною 5 футів. 2-. глибина копання та зусилля ковша 2360 фунтів, а 17VXB із 7 футів. глибина копання та зусилля ковша 3687 фунтів. У машинах використовується стандартна гідравлічна система, тому ви все ще можете використовувати ті самі навісні пристрої, що й дизельні версії.
«Є попит і ринок, і він зростає», — говорить Барт ДеХавен, KATO-CES. «Наразі це скоріше застосування в закритому просторі». Це включає в себе будь-яке застосування з продуктами харчування або фармацевтичними препаратами, де клієнт хоче суворо контрольоване середовище.
Специфікації машини дуже схожі на дизельні еквіваленти. «Електричний агрегат трохи важчий, ніж дизельний, але копає таку ж глибину», — каже ДеХавен. «Єдиним недоліком цих машин є час роботи. На дизельній машині все, що вам потрібно зробити, це переконатися, що в ній є дизель, і ви можете працювати 24 години на добу, сім днів на тиждень». Але електричні машини потребують часу зарядки. «Ви повинні заряджати його вісім-12 годин, щоб отримати вісім годин роботи».
Найбільша проблема з акумуляторною машиною – правильно її заряджати. «Ви не можете залишити його сидіти протягом двох-трьох місяців і не заряджати», — каже ДеХавен. «Бортова комп’ютерна система повільно розряджатиме акумулятор». Бортовий комп'ютер працює майже весь час, щоб забезпечити сучасні телематичні послуги та діагностику.
Проте енергія від батареї займає лідируюче місце, коли йдеться про обслуговування та пов’язані з ним витрати. З дизелем вам потрібно перевірити повітряний фільтр, рівень масла, рівень охолоджувальної рідини тощо. «Коли ви використовуєте екскаватор з акумулятором, все, що вам потрібно зробити, це перевірити світлодіодний екран на предмет стану заряду», — зазначає ДеХавен. «З батареями ви не хвилюєтеся, що фільтр DPF забивається або потрапляє в нього погане дизельне паливо».
З точки зору часу роботи батареї, він, здається, вигідніше порівняно з дизельною потужністю. «Зараз термін служби повинен бути довшим, ніж той, який ви отримуєте від дизельного двигуна», — каже ДеХавен. Але існують зовнішні впливи, такі як погода, де використовується машина, і те, як клієнти заряджають акумулятори.
KATO-CES пропонує-електричні версії цих машин протягом кількох років. «Деякі клієнти, які роками користувалися електрикою, намагаються використовувати акумуляторні машини», — зазначає ДеХавен.
«Більшість клієнтів, які орендують житло, розуміють, що батарея — це найкращий шлях, — каже ДеХейвен. Розетка-має більше обмежень. «Ви можете протягнути лише 200 або 300 футів шнура, який постачається з машиною, перш ніж вам доведеться збільшити розмір, тому що від джерела живлення - одно-фаза 230 вольт або три-фаза 480 вольт - сила струму падає... чим далі ви віддаляєтеся від цього джерела живлення.
«З акумуляторною машиною вони можуть робити все, що завгодно, поки вона заряджена», — продовжує він. "Ви не хвилюєтеся, що хтось переїде по шнуру чи пошкодить шнур. Це повністю виймає шнур із нього, коли вони працюють з машиною. Ми не продаємо стільки електричних машин-, тому що акумуляторні машини зайняли цей ринок". Але є крива навчання. Потрібна освіта щодо процесу заряджання та часу підключення машин.
Наразі вартість є одним із найбільших обмежуючих факторів для більш широкого впровадження живлення від акумуляторів. «Дослідження та розробки на них дуже дорогі», — каже ДеХавен. Це призводить до набагато вищої початкової ціни покупки. «Якщо ви переходите від машини до машини, [версія] батареї приблизно вдвічі більша за ту саму модель, того самого класу дизельної машини. Багато в чому це пов’язано з вартістю самої акумуляторної технології. Витрати зменшаться, але я не знаю, чи вони коли-небудь знизяться до [еквівалентної] вартості-дизельної машини.
«На ринку США зростає потреба [в акумуляторних машинах]. Вона продовжуватиме зростати», — прогнозує він. Але в даний час вони все ще є спеціалізованим інструментом. «Я вважаю, що завжди знайдеться місце для дизельної машини, але я також вважаю, що є місце для акумуляторної машини. Я просто не думаю, що зараз, з огляду на набагато більшу вартість і обмеження часу роботи, вони збираються випередити дизель найближчим часом».
