電動工程機械增勢喜人 五大痛點不可忽視
發布時間:2023-08-29 09:35
來源: 原創
作者: 李佳洛
電動化作為工程機械行業的發展趨勢之一,近年來已經成為各方關注的焦點,很多媒體以及各大主機廠都在不遺余力為電動工程機械進行宣傳造勢。
目前電動工程機械銷量也是節節高升。數據顯示,2023年7月國內統計企業銷售電動裝載機305臺,同比增長172%,處于高速增長的態勢。2023年1-7月,共銷售電動裝載機1414臺,市場占有率已達到2.2%(博雷頓、諾浩等企業還未統計在內)。
雖然電動工程機械的銷量有了一定的成績,在性能和品質上也有了不小的飛躍。但不能否認的是,現在的成績離我們的預期還有很大的一段距離,將新能源工程機械對標新能源汽車,新能源汽車早在2022年市場滲透率已經達到了25.6%。相比之下,新能源工程機械還有很長的一段路要走。
五大痛點制約電動工程機械發展
究竟是哪方面的原因制約了電動工程機械的發展?今天,我們就來探討一下,電動工程機械發展過程中五大不可忽視的痛點。
痛點一:電動工程機械成本過高
作為客戶,購買設備是為了賺錢養家糊口。他當然希望能用最少的錢把工程接下來,讓資金盡快收回。但電動設備的投入成本過高,降低了購機人的欲望。拿電動裝載機舉例,目前電動裝載機單價80萬左右,燃油裝載機售價35萬元左右。雖然電動的維護成本比機械的經濟一些,但當前
經濟環境不樂觀,幾年以后還是不是能有活干,能否回本。誰都說不準,誰愿意多花錢去購買電動產品呢?
而且有些客戶干了兩三年后,不想干了,傳統的工程機械還有較高的保值率,而電動工程機械因為價值核心電池存在著衰退,保值率大大降低。電動工程機械的退出成本非常高。
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中聯重科“凌冠”系列東風純電攪拌車
裝備寧德時代350kW·h大容量磷酸鐵鋰電池,綜合工況行駛里程可達150~200km,基本上滿足攪拌車一天的作業需求。搭載超快充電技術,充電1小時即能達到80%的續航能力,解決了以往電動車輛需要頻繁充電的煩惱。
百公里耗電150~210kW·h,動力系統方面,東風純電系列驅動電機峰值功率為360kW,峰值扭矩為2400N·m,爬坡性能優異。并搭載“T型葉片+機制砂專用攪拌筒+低傾角技術”,擁有360°全景影像,安全可靠。
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三一純電動汽車起重機STC250BEV
全伸臂長43.5米,極限爬坡40度,最高時速90公里/小時。采用純電驅動技術,STC250BEV行駛平穩、作業噪聲小,兼容多種精準操控模式,微動性好。按行業平均的年作業量估算,每年僅油費就能節約近10萬元。
續航方面,STC250BEV采用高能量密度磷酸鐵鋰電池,安全性能高,續航里程170km,作業時間超20小時,支持標準充電樁及工業用電,雙槍快充1.2小時即可充滿,支持邊充電邊持續作業。
智能化領域,STC250BEV還具有AI管理、智能補電、遠程充電等智能化功能。通過對工況數據的收集分析,整機VCU系統還能優化作業模式和能量回收策略,不斷提升整機行駛、作業和續航性能。
痛點二:工程機械電動化配套設施和服務滯后
工程機械電動化配套設施對電動化設備滲透率有直接影響,在充電和換電配套基礎設施和服務方面,電動工程機械明顯落后于新能源汽車。而且就電動工程機械本身來說,如果一臺電動工程機械在城市里作業,施工現場比較容易提供相應的充電環境。或者是采石場、攪拌站、煉鐵廠這樣有著穩定電源的工況,充電問題也能順利解決。但如果在人跡罕至的野外,要么沒有穩定的電源,要么就是要走很遠充電。用起來并不方便,反到不如傳統燃油車。
對用戶來說,配套設施的短缺加劇用戶的里程焦慮,配套服務的短缺影響用戶的購機意愿。
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星馬輕騎兵電動上裝攪拌車
發動機與上裝罐體解耦,讓發動機專注于底盤行駛,車輛動力性能提升15%,爬坡更有勁。上裝系統是由動力電池倉為上裝攪拌罐提供驅動力,從而實現上裝和發動機動力的切割,減少燃油消耗。該系統以發電機、驅動電機系統為核心,配備鋰離子電池提供動力,實現混凝土攪拌車上裝電動化。
在裝料、待料、卸料等作業期間,發動機熄火,車輛駕駛室內噪音小于42.6分貝,駕駛室外噪音小于55分貝,只能聽見電機的輕微的低鳴。同時,底盤發動機直聯上裝發電機,取消了傳動軸和支撐機構,實現了模塊化集成,降低了重量和故障率。除此之外,通過一體化輕量化設計,安裝了電動化上裝系統后,整車不超重。
痛點三:續航時間短,頻繁充電影響作業進度
續航時間上,目前已經上市的大部分電動設備作業時長約5-6小時,而實際工程機械設備每天作業時間約12個小時,雖然個別電動挖掘機續航時間達到8-10小時,個別電動裝載機續航時間達到10小時,但除拖電設備外,其他電動設備仍需每天利用午休時間沖電1次才可實現設備全天作業。
充電模式上,目前大部分電動工程機械支持工業用電、民用電、汽車充電樁充電,但實際作業過程中,午休時間多臺電動設備同時充電對施工現場的電壓有一定要求。充電效率上,目前電動設備正常充電至少需要4-6小時,雖然當前大部分電動設備支持直流快電和交流快電,充電時長約1-2小時,雖然快充相對來說時間更短,但快速充電時長依舊遠長于傳統燃油設備加油時長。
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柳工純電動裝載機856E-MAX電動裝載機
856E-MAX裝載機工作質量18060kg,額定載荷5500kg。它標配3.5m³耐磨鏟斗,新型耐磨斗齒,耐磨性提升3倍,使用壽命更長。采用電池組和永磁同步電機為整機提供動力,綜合額定功率高達180kW。相比傳統燃油設備,效率更高。
柳工856E-MAX裝載機采用的是282kW·h的磷酸鐵鋰電池,充電一小時可以使用6-10小時,在某鋼鐵廠內,第一批購買的柳工純電裝載機使用時間已經超過10000小時,經過檢測,使用10000小時后,電動裝載機的電池的衰減僅9.6%,電機工作正常,液壓系統工作正常,工作裝置性能正常,產品穩定可靠。
痛點四:電池使用壽命普遍偏短
對于現階段的工程機械而言,最常見的是鋰電池和價格略低的磷酸鐵鋰電池。兩種電池在使用壽命上差距較為明顯。目前磷酸鐵鋰電池的循環充電次數約2000次,普通鋰電池循環充電次數為400-600次,即使是性能較好的鋰電池循環充電次數也不會超過千次,電池特性帶來的性能自然衰退不可避免。
如果按標準的每天工作8小時來說,就算一天只充一次電,壽命偏低的鋰電池壽命不超3年。即便是磷酸鐵鋰電池,使用壽命也不過5年。另外,工程機械作業環境復雜,在惡劣環境下對電池性能也會產生影響。因此,就單從使用電池的使用壽命而言,不論是磷酸鐵鋰電池還是鋰電池,與傳統的柴油機相比,都存在不小的差距。
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徐工XC968-EV拖線式純電動裝載機
基于純電動工程機械無法滿足用戶長時間連續作業的行業痛點開發的一款產品。單獨配置的供電塔,可以將電網380V交流電整流成540V直流電,并通過萬向設計,利用電纜供電裝載機,實現40~50米范圍的無障礙純電動施工。如果整機超出施工范圍,會立刻緊急制動避免事故。此外,還可以配置電池配合用戶裝載機轉場需要。
痛點五:電動化相關人才稀缺
目前掌握電動工程機械核心零部件電機、電控、電池維修技術的技工少之又少,相關人才的嚴重匱乏與飛速發展的電動工程機械行業并不匹配。
與新能源工程機械作為孿生兄弟的新能源汽車在這個問題上更加急迫,工信部發布的《制造業人才發展規劃指南》指出,到2025年,節能與新能源汽車的人才總量預計達到120萬人,但人才缺口預計可達103萬人。其中,新能源汽車維修領域將面臨80%的人才空白。
現在電動工程機械人才稀缺問題與新能源汽車人才稀缺問題同出一轍,在電動化、網聯化、智能化的大趨勢下,新能源方面的人才培養成為了行業綠色轉型的新的挑戰。
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博雷頓純電動礦卡
博雷頓純電動礦卡采用礦卡專用底盤,最大載重量可達67噸;大噸位轉向軸、貫通式輪邊減速驅動橋以及車橋高防護技術,使得整車制動力矩大,制動平穩可靠;搭載自主研發的有冗余安全設計的整車控制系統,采用集成化、拓撲式優化技術以及氣動換擋設計,不僅實現單橋重量輕量化,車輛故障率大大也降低。
在動力方面,整車搭載了博雷頓自主研發的水冷式雙電機2檔動力總成系統,低速大扭矩讓重載起步更輕松,滿載時爬坡率更是超過30%。整車電池采用寧德時代350-700kWh大容量磷酸鐵鋰動力電池組,具有1C大充電倍率以及160Wh/kg高能量密度,充電速度快;IP67防塵放水以及水冷控溫設計,使得電池始終保持在適宜的工作溫度,壽命更長,安全性更高。
說到這,估計有不少朋友都開始對電動工程機械的未來感到焦慮了。其實大可不必,如今電動化已經成為工程機械發展趨勢之一,在環保性以及全生命周期的運營成本方面都更具優勢,未來發展一定大有可為。當然,面對行業發展痛點,還需要全行業的共同努力,尤其是各大主機廠需要加大研發力度,推動技術創新,進一步降低電動設備成本,完善配套設施和服務等,隨著行業的發展,相信這些痛點都能被一一解決。
(責任編輯:休魚)
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