工程機械“雙碳”加速 引領者綠色路徑能否改變世界
發布時間:2021-12-02 09:58
作者: 王剛
以電動化為引領的新能源革命正在由乘用車領域席卷至工程機械行業,制造企業推出電動工程機械的速度不斷加快,新能源已經由夢想逐漸變為現實,成為踐行“雙碳”承諾,推動綠色發展的重中之重。
作為工程機械行業科技引領的巨擘,中聯重科在工程機械新能源電動化發展的每一步舉動,向來是行業綠色低碳發展的風向標,指引行業革新的技術方向,支撐新舊動能的高效轉換。11月26日,中聯重科新能源產品及碳纖維復合材料新技術發布會在長沙舉行,8大系列16臺新能源產品集中亮相,同時發布了行業首款國產化碳纖維臂架泵車,展示了中聯重科在新能源、新材料領域領先的技術優勢。
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11月26日,中聯重科新能源產品及碳纖維復合材料新技術發布會在長沙中聯重科麓谷工業園舉行
?中聯重科副總裁兼總工程師付玲向行業全面展示企業綠色化發展路徑
中聯重科在發布會期間向行業全面展示企業綠色化發展路徑。“中聯重科提出的綠色發展戰略,就是實現產品全生命周期綠色化,達到對環境影響最小、對人體健康與社會危害最小、資源利用率最高的目標,實現企業與客戶、社會與環境共創價值、共同發展,最終達到和諧可持續發展。”中聯重科副總裁兼總工程師付玲在報告中闡述道,“中聯重科建立了綠色設計、綠色制造、綠色管理、綠色標準等全面的綠色發展路徑,實現研發、生產、經營、管理全過程的綠色化。”
占據碳排放70%的工業領域向來是節能減排的主力軍,中聯重科全面布局加快推進綠色低碳發展,不僅彰顯了企業深邃的智慧與責任擔當,也必將對行業高質量發展內涵產生積極而深遠的影響。
“面對百年未有大變局,工程機械實現從并跑到領跑的超越,就必須全面貫徹雙碳戰略,加速由單項技術、單項工藝,單種產品的綠色創新向大規模集成化深層次的綠色創新轉變,促進產品全生命周期和全產業鏈的綠色發展。”中國工程機械工業協會名譽會長祁俊說。
“美國波音787夢想飛機,大量應用纖維復合材料,減重30%,大大節省油耗,成為市場領導者。現在我們中國人也實現了自己的夢想,碳纖維復合材料攻克了難關,并且在先進材料應用基礎上,實現創新,取得了更大進步。體現了我們企業對于行業戰略性基礎技術和前沿技術的使命感和責任感。”中國工程院黃伯云院士說。黃院士長期從事先進材料研究與人才培養,先后為國家大飛機工程、航空武器裝備,以及航天工業提供了多種高性能關鍵材料,為保障國家戰略安全做出了貢獻。?
在中聯重科推動國產碳纖維臂架泵車研制開發之前,碳纖維臂架泵車仍只是少數高端玩家的獨寵,成本高昂、制造困難、維修不便,難以批量推廣應用;新能源電動化工程機械同樣是單點突破,面臨著型譜化、系列化諸多技術瓶頸,難以形成系統解決方案,解決終端用戶的使用痛點。?
如今,科技力量正在賦予格局轉變。完全自主知識產權,全面國產化,成本大幅降低,真正實現“用得起”,新能源產品矩陣,全系列覆蓋,多元化發展......一系列關鍵詞與定義標簽,突破了行業技術瓶頸和發展阻礙,刻畫出工程機械科技進取改變世界的信仰和品格,締造出行業領軍企業從“后來者”到“領先者”乃至全球行業“領導者”的矚目成就和強者榮光。
以綠色為核心 用“源”的思維技術創新
中聯重科以綠色為核心的技術創新理念始于2008年,高強度鋼結構設計與制造,成套的輕量化技術和動力節能技術,成為推動產品綠色的核心。
2014年,中聯重科提出產品4.0工程,全面啟動了新材料、新工藝、新方法為核心的綠色化技術研究與應用,并將碳纖維復合材料技術作為繼高強鋼之后下一代新材料技術攻關的重點。2020年,中聯重科全面啟動產品4.0A工程,將新能源、綠色工廠納入綠色發展核心任務,綠色的內涵在中聯重科發展脈絡中不斷深化,手段和方法也在不斷豐富。
“從鋼材進入工廠到形成工程機械產品,直至使用十年,全生命周期的碳排放大約是1220噸。如果混凝土泵車,能夠融合新能源和新材料技術,能耗成本可以減少50%,碳排放每年減少60噸,使用成本每年減少25萬元。”付玲博士介紹到,“我們以新能源、新材料、新方法為驅動,實現產品的低碳、低排、高效、節能、安全。十多年發展過程,我們已經有了輕量化技術、動力匹配技術、綠色設計技術等200多項核心技術。”
2020年,中聯重科董事長、CEO詹純新在科技大會上提出了數字化、智能化、綠色化的科技創新戰略。詹純新董事長強調要用“源”的思維抓技術創新,不斷用新技術為產品賦能。
“一是攻關前沿引領技術,開新能源之源;二是突破原創引領技術,開極致性能之源。我們攻克了負載能量回收,多自由度的運動協同控制,一體化整機能量管理,以及工程機械電傳、電驅、電控技術鏈,實現了應用場景的全覆蓋。”付玲博士總結道。
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中聯重科中央研究院技術研究中心副主任劉延斌介紹首款國產化碳纖維臂架63米泵車
以碳纖維復合材料技術為例,早在中聯重科成功并購意大利CIFA之際,就已經將碳纖維高端技術引進國內泵車臂架制造領域,先后創造80米和101米泵車臂架長度兩項吉尼斯世界紀錄。但受制于我國基礎材料科學領域研發制造短板,仍未從“源”的角度破解技術核心,批量推廣應用的條件仍不成熟。
“我們項目組通過技術攻關突破,打開了碳纖維復合材料應用于工程機械的大門。”中聯重科中央研究院技術研究中心副主任劉延斌介紹說,“項目組提出了高強度鋼結構和碳纖維結構兩級混合設計的方法,建立了碳纖維復合材料數據庫,再加上所用原材料和裝備都已經實現國產化,因此,碳纖維復合材料技術成本相比進口得到了大幅降低。”
在劉延斌博士項目團隊努力下,碳纖維復合材料整體成型結構具備鋼材相同的加工特性,可以開孔、開槽,裝配,滿足工程機械各類結構形式的需求,并且經歷了嚴苛的疲勞試驗和實際使用工程考核,不僅臂架壽命超過高強度鋼2倍以上,還開發了配套修復方法,實現了便捷和安全的修復。具備了在泵車、起重機、高空作業機械等工程機械產品領域批量推廣應用的基礎。
11月26日,中聯重科發布的首款國產化碳纖維臂架63米泵車,相比傳統鋼臂架結構輕量化35%,實現臂架減重300公斤,成為同噸位級別全球最長臂架泵車。“在結構中加入了芯片傳感器,進行輕量化與智能化的深度結合,在‘骨頭里面裝神經’,可以對產品進行整體健康監測,為客戶提供預測性服務。”劉延斌介紹了碳纖維復合材料結構新技術的另一項重要突破。
“中聯重科碳纖維材料與工程機械產品有機結合,給工程機械裝備帶來‘輕’的革命;還將傳感元件與復合材料融合,給新材料帶來‘智’的飛躍。”中國工程院院士黃伯云評價道。
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新能源全覆蓋 潮流引領者的綠色路徑
風起于青萍之末。新能源電動化的創新者,正在工程機械各個領域不斷涌現,看似不可能的邊緣和角落,創新者憑著勇氣、直覺和對技術變革的篤信,煥發出野蠻拔節的力量。
作為工程機械科技潮流的引領者,中聯重科歷來擅長推動新技術替代舊的技術,善于在技術、組織、機制上驅動改變潮流的創新。而在過程中展現出的前瞻視野、成熟思維和系統布局,無不雕琢出中聯重科時代開拓者的非凡駕馭。
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純電動汽車起重機,純電動泵車,混合動力泵車,純電動寬體自卸車......覆蓋起重機、泵車、攪拌車、高空作業平臺、應急裝備、挖掘機械、礦機、重型底盤等八大系列,中聯重科新能源產品閃耀登場,采用純電動、氫燃料電池、混合動力多類新能源組合,覆蓋全系列新能源產品,以及新能源應用的多元組合,實現了各種工況下工程機械應用場景的全覆蓋,標志著中聯重科在新能源電動化發展方面已經走在行業前列。
以ZT118EV自卸車為例,該產品是中聯重科打造的非公路純電動寬體自卸車,載重量75噸,整車采用無動力中斷雙電機串聯驅動,峰值功率高達620千瓦,動力強勁,最高車速50公里/小時,最大爬坡度36%。全車線控,可搭載無人駕駛技術實現礦區場景下裝、運、卸全流程自主作業,有效助力綠色智慧礦山建設。
中聯重科卓越的新能源應用技術更是受到了市場的認可。2019年4月,中聯重科率先行業發布了鋰電新能源高空作業平臺產品,并實現量產。隨后,新能源產品覆蓋剪叉、曲臂式、直臂式全系列超20款。活動當天,首款40米級電動直臂式高空作業平臺——ZT40JE-V在中聯重科智能高機工業園正式下線。據了解,今年以來,中聯重科新能源高空作業平臺產品銷售額占比約60%。?
與行業普遍采用的新能源技術高位對接不同的是,中聯重科更注重自主掌握核心技術,不僅具有設計生產新能源工程機械的能力,還有生產新能源裝備關鍵零部件的能力,在可靠電驅作業、集成化控制、高效動力鏈、快捷補能等技術短板上不斷取得突破,攻克了工程機械變載頻技術、位能負載能量回收、機電動力耦合、高電壓平臺快速充電等新能源技術,為企業和行業技術進步提供動力。
在綠色制造方面,中聯重科以先進工藝,綠色產線、智能制造為驅動,圍繞制造環節創造一批綠色技術,實現制造的高效、清潔、低碳、無害、安全。目前已經建成了建筑起重機、高空作業機械、混凝土攪拌車,液壓閥體等多個綠色制造園區。其中,建筑起重機智能工廠已經被工信部認定為國家級綠色工廠。
未來的中聯智慧產業城,將是工程機械世界最先進的制造城。生產過程中不使用一滴柴油,屋頂光伏發電,能夠供給園區40%用電量......以中聯智慧產業城為標志的“十四五”期間中聯重科綠色工廠建設,將有力推動工程機械全價值鏈的綠色管理。
在這樣一個新舊交替時代,不論身處主流或是邊緣,發現并順應這個潮流的創新者,都有改變世界的機會,一切正在發生,一切未完待續。“我們將始終堅持產品全生命周期的綠色化,持續推進數字化、智能化,綠色化的三化融合對策,創建企業、客戶、社會、環境四位一體的可持續發展新格局,引領行業綠色低碳發展,為實現雙碳目標,全球可持續發展貢獻中聯重科的科技力量。”付玲博士說。
?(責任編輯:休魚)
關鍵詞: 引領者,中聯,綠色,技術,新能源,產品,工程機械,碳纖維,實現,發展
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