„Vjerujemo da je tržište prihvaćeno sada za one specifične namjene u kojima emisije dizela, buka i zahtjevi za skladištenjem goriva predstavljaju rizik za zdravlje, buku i okoliš,“ kaže Joe Schinasi, Kovaco Electric. Takvi scenariji uključuju unutrašnju izgradnju, poljoprivredu i stočarstvo, turizam, ljetovališta, itd. „U ovim primjenama električna oprema je očito u prednosti.
"Ipak, vjerujemo da bi moglo proći još pet do 10 godina da električna teška oprema prestigne dizel kao postotak prodaje jer postoje neke dugotrajne ovisnosti koje još uvijek treba riješiti", napominje, kao što su tehnologija baterija, cijena baterija, infrastruktura za punjenje, nivo udobnosti kupaca s električnom opremom, itd.
Ali potencijalne brige kupaca moraju biti riješene. „Da bi električna oprema postala norma, mašine moraju biti dizajnirane i dokazano da prevaziđu glavne brige koje su izrazili skeptični kupci oko energetskog kapaciteta, performansi i cene“, kaže Lars Arnold, menadžer proizvoda za elektromobilnost, Volvo Construction Equipment.
Početni napori Volva da zadobije prihvatanje kupaca fokusirani su na kompaktne utovarivače na točkove i bagere na baterije-. "Počeli smo s kompaktnim mašinama na našem putu elektrifikacije jer su raznovrsne i tražene, a trenutne opcije baterija za sada najbolje rade na manjim mašinama", kaže Arnold. „Za veće mašine to može biti mješavina rješenja poput rekuperacije energije, gorivnih ćelija, kablovskih električnih i alternativnih goriva.
"Za pet do 10 godina, svi novi Volvo kompaktni bageri i utovarivači će vjerovatno biti električni," predviđa on. "Također istražujemo elektrifikaciju drugih tipova mašina. Elektrifikacija većih mašina ostaje izazov, ali to je jedno za koje aktivno tražimo rješenja. Modeli pune veličine- će vjerovatno biti mješavina dizela, hibrida i električnih do kraja ove decenije."
Holistički pristup
Holistički pristup je neophodan kada se porede električne mašine sa njihovim dizel{0}}ekvivalentima.
„Električne mašine imaju višu nabavnu cenu od njihovih ekvivalenata na dizel motore, ali pri njihovoj proceni treba uzeti u obzir ukupne troškove vlasništva, uključujući uštedu goriva i produženi životni vek komponenti zbog nepostojanja motora, što smanjuje ukupne troškove održavanja“, kaže Arnold. "Najmodernije litijum{1}}jonske baterije i električni motori su potpuno bez održavanja-. Vijek trajanja električnih komponenti baterije trebao bi biti jednak ili bolji od onog kod dizel motora na konvencionalnoj mašini."
Tehnologija baterija takođe nastavlja da napreduje. "Litijum{1}}jonska tehnologija koja se koristi u našim baterijama je daleko superiornija od stare tehnologije olova{2}}kiseline ili nikal-kadmijuma o kojoj ponekad razmišljamo u električnim vozilima," kaže Arnold. "Volvo napredne baterije nemaju memorijski efekat i doživljavaju manji gubitak snage na niskim temperaturama. Sa olovnim-kiselim akumulatorom od 12 V, kapacitet se drastično smanjuje čim se ohladi. To je manje slučaj sa ovim baterijama."
Električne mašine takođe dodaju vrednost ciljanjem na nove segmente rada. "Posjedovanje mašine sa nultom{1}}emisijom moglo bi dati izvođačima prednost pri licitiranju za poslove sa ciljevima održivosti ili radove u zatvorenom prostoru," kaže Arnold. "Njihov niži nivo buke mogao bi im omogućiti da se koriste kada su ograničenja buke na snazi, kao što je noćni rad u gusto naseljenim područjima. I stalno slušamo o drugim nišnim aplikacijama neprikladnim za konvencionalne dizel mašine gdje električni bager ili utovarivač na točkovima mogu obaviti posao."
Preostala vrijednost je još jedno razmatranje. Kako Arnold objašnjava, "Kod dizel građevinske opreme, radno vrijeme je definirano vremenom rada motora, a puno sati se broji dok je mašina u stanju mirovanja. Kod električne, čim operater prestane da radi (npr. čeka da se cijev postavi u rov koji je upravo iskopao), motori se isključuju i ne akumuliraju se radni sati. Poslovi koji mogu povećati samo 00 sati, 10 ili 7.000 sati za uporedivu električnu mašinu. Ovi ušteđeni sati smanjuju operativne troškove, a zauzvrat smanjuju i ukupne troškove vlasništva.
Rješavanje vijeka trajanja baterije
Jedan od kriterija performansi koji ostaje nepoznat je vijek trajanja baterije. „Još ne znamo koliko će baterije trajati u električnoj građevinskoj opremi jer su mašine tako nove, ali procjenjujemo da bi baterija mogla trajati negdje oko 10 godina“, kaže Arnold. "Teško je reći koliki će biti troškovi do tada. U ovim ranim fazama korištenja i daljeg razvoja, vrijeme punjenja i vijek trajanja baterije imaju najviše prostora za poboljšanje. Nastavljamo s istraživanjem, razvojem i pružanjem šireg spektra opcija punjenja.
"Kako električna vozila nastavljaju da se pojavljuju na tržištu, poboljšana infrastruktura za punjenje će slijediti njihov primjer", predviđa on. "Tehnologija baterija koja se koristi u našoj opremi vrlo je slična, ako ne i ista, onoj koja se koristi u električnim automobilima i kamionetima. Kako tehnologija baterija bude napredovala, slična ažuriranja će se implementirati u građevinsku opremu."
Schinasi dijeli sličan pogled na inovacije baterija. "Primarni tehnički izazovi sa kojima se suočavamo mi i naši klijenti je trajanje baterije i punjenje baterije. Ovo je teška oprema ekvivalent 'brizi dometa' u električnim automobilima. Hoće li baterija izdržati tokom trajanja radne smjene? Hoće li na licu mjesta postojati odgovarajući izvor napajanja za punjenje (npr. jednofazno u odnosu na trofazno)? Koliko dugo će baterija trebati da se puni da se često puni. "Trenutno, [Kovaco rješava] ove probleme nudeći niz opcija za baterije i punjenje za većinu slučajeva." Ali ovo stvara povezane izazove upravljanja višestrukim ponudama i dobavljačima.
Volvo Leads Charge
Volvo je vodeći u sektoru akumulatorskih električnih vozila (BEV) sa pet kompaktnih opcija konstrukcije na baterije{0}}u svojoj liniji, uključujući L20 Electric i L25 Electric utovarivače na točkovima, te ECR18 Electric, E18 Electric i ECR25 Electric kompaktne bagere.
"U svemu što smo do sada vidjeli, naše električne mašine nude nivoe performansi slične ili bolje od njihovih konvencionalnih dizel ekvivalenta", navodi Arnold. „Na primjer, ECR25 Electric kompaktni bager ima dubinu kopanja od 9 stopa.
1 in. i silom probijanja od 5,020 lbf. Električni kompaktni utovarivač na točkovima L25 ima opterećenje pri punom okretanju od 3,7 tona, visinu odlaganja od 8,2 stope i 4,409 lb. nosivost viljuške nosivosti.
„Nekoliko izuzetaka su neznatno povećanje kontinualne snage motora i neznatno veća radna težina za električni bager ECR25“, napominje on. "A za električni utovarivač na točkovima L25, on također ima neznatno veću radnu težinu i veće statičko opterećenje prevrtanja u odnosu na dizel model."
Ali performanse su više od specifikacija. "Izvođači koji već koriste Volvo električne mašine izvještavaju da ne mogu uočiti razliku kada su u pitanju performanse", kaže Arnold.
"Tokom tri mjeseca koje smo testirali [Volvo električnu kompaktnu opremu], ove su mašine radile izvanredno, podudarajući se s onim što bismo očekivali od dizel mašine jednake veličine, ali bez emisija," kaže Jacques Marais, direktor Baltic Sands.
Kovaco Electric nudi opcije skid{0}}upravljača i mini utovarivača
Kovaco Electric je 2015. godine na tržište izbacio Elise 900, prvi potpuno električni mini utovarivač. Nudi do šest sati rada sa baterijom od 240 Ah ili osam sati sa baterijom od 400 Ah. Ekvivalentnost snage u poređenju sa konvencionalnim mini utovarivačima je 30,8 KS sa baterijom od 240 Ah i 52,3 KS sa baterijom od 400 Ah. Jedinicu pokreću tri elektromotora, od kojih se dva koriste za vožnju, a jedan samo za hidraulički sistem.
"Prema našim internim proračunima, Kovaco Electric procjenjuje da bi operater teške opreme mogao uštedjeti skoro 18.000 dolara u toku 3.000 sati rada ako bi koristio naš električni mini utovarivač Elise 900{5}}u odnosu na dizelski mini utovarivač po uporedivim cijenama i uporedivim specifikacijama", kaže Schinasi. "Ovo predstavlja otprilike 75% uštede u gorivu i troškovima održavanja. Online pretraga pokazuje da je prosječan životni vijek skid{9}}utovarivača 5.000 sati. Uz odgovarajuću njegu i održavanje, naše baterije bi to trebale izdržati. Kovaco Electric baterije mogu obezbijediti 1,700+ punjenje do 80% kapaciteta punjenja, i stoga bi trebale trajati životni vijek punjenja."
Kompanija također nudi MiniZ kompaktni utovarivač na gusjenicama. „Opcije električnih baterija kompaktnog gusjeničarskog utovarivača Kovaco Electric MiniZ imaju skoro identičnu cijenu ili su s malom višom cijenom u odnosu na analogne dizel motore,“ kaže Schinasi. „Iako početna investicija može biti nešto veća, operativni troškovi i uštede na održavanju tokom životnog veka mašine više nego opravdavaju premiju početnih kapitalnih troškova.
"U poređenju sa utovarivačima u istoj klasi, MiniZ električni utovarivač radi slično kao uporedivi dizel mini utovarivači sa znatno nižim operativnim troškovima", kaže Schinasi. "Naše mašine također nude karakteristike koje uporedive dizel mašine nemaju, uključujući daljinski-upravljani rad, trenutni obrtni moment, nisku razinu buke i mnoge druge prednosti. Ove karakteristike uvode potpuno novi svijet potencijalnih aplikacija u kojima se tradicionalne dizel mašine ne mogu koristiti.
"Jedan primjer je uređenje okoliša u ranim jutarnjim satima. Dizel oprema je vrlo glasna i propisi o buci mogu spriječiti rano jutarnje korištenje", komentira on. "Nasuprot tome, MiniZ je vrlo tih i mogao bi se koristiti za ranojutarnje uređenje i primjene uz minimalne smetnje."
Doosan Bobcat izbacuje sve-električne CTL
Doosan Bobcat je 4. januara predstavio svoj -električni Bobcat T7X kompaktni utovarivač na gusjenicama (CTL) na Sajmu potrošačke elektronike 2022. u Las Vegasu. Ovaj CTL je prva mašina te vrste koja u potpunosti eliminiše svu hidrauliku i komponente, što rezultira mašinom koja je 10 puta tiša{5}
Jedinstveni dizajn T7X ima skoro 50% manje dijelova od dizel{2}}hidraulične verzije. Tradicionalna hidraulička radna grupa potpuno je zamijenjena električnim pogonskim sistemom koji se sastoji od električnih cilindara i elektromotora, što znači da praktično nema tekućine. Potrebna je samo jedna litra ekološke-rashladne tekućine u poređenju sa 57 gal. tekućine u ekvivalentnom dizel-hidrauličnom modelu. Mašina obećava smanjenje dnevnih operativnih troškova kada se uzme u obzir smanjenje godišnjih troškova održavanja i eliminacija dizela, motornog ulja, dizel izduvnih tečnosti i hidrauličnih delova.
„Mašina je u potpunosti napajana baterijama i dizajnirana je da nadmaši svoje kolege na dizel motorima“, kaže Joel Honeyman, potpredsjednik globalnih inovacija, Doosan Bobcat. "Mašina je inteligentnija i produktivnija sa električnim pogonom. Tiha je sa visokim-momentom performansi i snažnija je od bilo čega što je bilo prije -, a istovremeno eliminira emisije ugljika."
Električna platforma T7X omogućava trenutnu snagu i vršni obrtni moment da budu dostupni pri svakoj radnoj brzini. Nema kašnjenja za standardni hidraulički sistem za povećanje snage. Mašina crpi energiju iz litijum-jonske baterije od 62-kW razvijene sa Green Machine Equipment Inc., tehnološkim partnerom Doosan Bobcata.
"Inteligencija sistema za upravljanje energijom je programirana da osjeti kada se opterećenja povećavaju", kaže Honeyman. "Automatski isključuje napajanje kada nije potrebno, tako da čuva energiju i vrijeme rada. Za razliku od svog dizel motora, ova električni-mašina i tehnologija upravljanja napajanjem troše energiju samo kada je na poslu." Iako će tačno vrijeme rada varirati ovisno o aplikaciji, korištenje inteligentnih načina rada može omogućiti do četiri sata neprekidnog rada i cijeli dan rada tokom povremene upotrebe.
Dvosmjerna telematska komunikacija pruža integralne podatke o performansama mašine, zajedno sa-fokusiranim podacima na operatera za promjenu preferencija mašine, prilagođavanje performansi određenim situacijama na poslu i nadogradnju karakteristika proizvoda. Ovo uključuje varijabilnu brzinu vožnje pri punom obrtnom momentu i druge karakteristike koje nisu moguće kod dizel-hidraulične mašine.
"Upotrebljavamo različite načine rada koje smo razvili putem softvera, ovisno o zadatku, kako bismo sačuvali snagu baterije", kaže Honeyman. "Imamo Eco način rada, napredni način rada, pa čak i način rada Beast, koji osigurava kratke navale punog trenutnog obrtnog momenta pogonskom sistemu kada je to potrebno."
Doosan Bobcat je sarađivao sa Moog Inc., svjetskim proizvođačem komponenti i sistema za kontrolu pokreta, kako bi ubrzao tempo istraživanja i razvoja mogućnosti elektronske kontrole T7X. „Kao i Doosan Bobcat, vjerujemo da elektrifikacija, automatizacija i povezanost idu ruku pod ruku“, kaže John Scannell, predsjednik i izvršni direktor Moog Inc.
Uklanjanje hidrauličkog sistema zahtijeva drugačiji pristup sa strane priključka. Bobcat će predstaviti liniju svih-električnih priključaka. Prvi koji se razvijaju uključuju puž na električni-pogon, kutnu metlu i hvataljku.
Čini se da T7X ima kritičnu podršku jednog od lidera u industriji iznajmljivanja. Sunbelt Rentals, koja ima više od 1.025 lokacija u Sjevernoj Americi, sklopila je strateško partnerstvo kako bi napravila značajnu investiciju u veliku flotu Bobcat T7X CTL i električnih kompaktnih bagera, koji će biti zajedno{5}}brendirani i dostupni 2022. i kasnije. Sunbelt Rentals će biti prva nacionalna kompanija za iznajmljivanje opreme koja će usvojiti Bobcatovu baterijsku električnu tehnologiju i učiniti je dostupnom kupcima, podržavajući fokus na životnu sredinu, društvo i upravljanje za obje kompanije.
KATO-CES omogućava korisnicima da preseku kabl
KATO{{0}CES nudi dva modela baterijskih električnih mini-bagera - 9VXB sa 5-ft. 2-in. dubina kopanja i sila kašike od 2360 lbs., a 17VXB sa 7-ft. dubina kopanja i sila kašike od 3,687 lbs. Mašine koriste standardni hidraulički sistem tako da i dalje možete koristiti iste priključke kao i dizel verzije.
"Postoji potražnja i postoji tržište, i ono raste", kaže Bart DeHaven, KATO{0}}CES. "Trenutno je to više aplikacija u zatvorenom i ograničenom prostoru." Ovo uključuje sve aplikacije s hranom ili farmaceutskim proizvodima gdje kupac želi strogo kontrolirano okruženje.
Specifikacije mašina su veoma slične dizel ekvivalentima. „Električna jedinica je malo teža od dizel jedinice, ali je i dalje iste dubine kopanja“, kaže DeHaven. "Jedina mana ovih mašina je vreme rada. Na dizel mašini, sve što treba da uradite je da se uverite da ima dizel u sebi i da možete da je koristite 24 sata dnevno, sedam dana u nedelji." Ali električne mašine zahtevaju vreme punjenja. "Morate ga puniti osam do 12 sati da biste dobili osam sati iz njega."
Najveća briga kod mašine za baterije je pravilno punjenje. "Ne možete ga ostaviti da stoji dva ili tri mjeseca i ne napuniti ga", kaže DeHaven. "Ugrađeni kompjuterski sistem će polako prazniti bateriju." Ugrađeni računar radi gotovo cijelo vrijeme kako bi omogućio moderne telematske usluge i dijagnostiku.
Međutim, baterija ima vodeću ulogu kada je u pitanju održavanje i povezani troškovi. Kod dizela, morate provjeriti zračni filter, nivo ulja, nivo rashladne tekućine itd. "Kada koristite bager s baterijom, sve što trebate učiniti je provjeriti stanje napunjenosti LED svjetlosnog ekrana", napominje DeHaven. "Sa baterijama, ne brinete da će se DPF filter začepiti ili da u njega ubaci loše dizel gorivo."
Što se tiče trajanja baterije, čini se da je povoljno u poređenju sa dizel motorom. „Trenutno bi životni vijek trebao biti duži od onoga što dobijete od dizel motora“, kaže DeHaven. Ali postoje vanjski utjecaji kao što su vrijeme u kojem se mašina koristi i način na koji kupci pune baterije.
KATO{{0}CES već niz godina nudi plug-in električne verzije ovih mašina. "Neki od istih kupaca koji su godinama koristili električnu energiju su oni koji traže akumulatorske mašine", napominje DeHaven.
„Većina kupaca za iznajmljivanje shvaća da je baterija prava stvar“, kaže DeHaven. Električni utikač-ima više ograničenja. "Možete pokrenuti samo 200 ili 300 stopa kabla s kojim dolazi mašina prije nego što morate povećati veličinu, jer iz izvora napajanja - jednofaznog-faznog 230 volti ili tro-faznog 480 volti - dolazi do pada struje... što se više udaljavate od tog izvora napajanja.
„Sa baterijskom mašinom mogu da rade šta god žele sve dok je napunjena“, nastavlja on. "Ne brinete se da će neko preći preko kabla ili oštetiti kabl. To potpuno izvlači kabl iz njega sve dok oni rade sa mašinom. Ne prodajemo toliko električnih - mašina za uključivanje jer su baterije zauzele to tržište." Ali postoji krivulja učenja. Potrebna je edukacija u vezi sa procesom punjenja i kada treba uključiti mašine.
Trenutno je cijena jedan od najvećih ograničavajućih faktora u širem usvajanju baterije. „Istraživanje i razvoj na njima su veoma skupi“, kaže DeHaven. To rezultira znatno višom početnom kupovnom cijenom. "Ako idete od mašine do mašine, baterija [verzija] je otprilike dvostruko isti model, ista klasa dizel mašine. Mnogo toga ima veze sa cijenom same tehnologije baterije. Troškovi će se smanjiti, ali ne znam da li će se ikada spustiti tamo gdje su [ekvivalentne] cijene-s dizel mašinom.
"Postoji rastuća potreba [za baterijskim mašinama] na američkom tržištu. Ona će nastaviti da raste", predviđa on. Ali trenutno su oni još uvijek specijalizovani alat. "Mislim da će uvijek biti mjesta za dizel mašinu, ali isto tako mislim da ima mjesta i za mašine na baterije. Samo ne mislim trenutno, s obzirom da je cijena mnogo veća i ograničenje vremena rada, da će uskoro prestići dizel."
