Joe Schinasi, Kovaco Electric cho biết: “Chúng tôi tin rằng hiện đã có sự chấp nhận của thị trường đối với những mục đích sử dụng cụ thể mà yêu cầu về khí thải, tiếng ồn và lưu trữ nhiên liệu của động cơ diesel gây ra các rủi ro về sức khỏe, tiếng ồn và môi trường”. Những kịch bản như vậy bao gồm xây dựng nội thất, nông nghiệp và chăn nuôi, du lịch, khu nghỉ dưỡng, v.v. “Trong những ứng dụng này, thiết bị điện rõ ràng có lợi thế.
Ông lưu ý: “Điều đó nói lên rằng, chúng tôi tin rằng có thể phải mất từ 5 đến 10 năm nữa để thiết bị điện hạng nặng vượt qua động cơ diesel về tỷ lệ phần trăm doanh số bán hàng vì vẫn còn một số phụ thuộc kéo dài cần được giải quyết”, chẳng hạn như công nghệ pin, chi phí pin, cơ sở hạ tầng sạc, mức độ thoải mái của người mua với thiết bị điện, v.v. “Như đã làm với xe chở khách chạy điện, các ưu đãi và quy định của chính phủ có thể giúp đẩy nhanh việc áp dụng thiết bị điện nặng”.
Nhưng mối quan tâm của khách hàng tiềm năng phải được giải quyết. Lars Arnold, giám đốc sản phẩm điện di động, Volvo Construction Equipment, cho biết: “Để thiết bị điện trở thành tiêu chuẩn, máy móc cần phải được thiết kế và chứng minh là có thể vượt qua những mối lo ngại chính mà người mua còn hoài nghi về công suất năng lượng, hiệu suất và giá cả”.
Những nỗ lực ban đầu của Volvo nhằm giành được sự chấp nhận của khách hàng tập trung vào-máy xúc lật và máy xúc bánh lốp nhỏ gọn chạy bằng pin. Arnold cho biết: “Chúng tôi bắt đầu với những cỗ máy nhỏ gọn trong hành trình điện khí hóa của mình vì chúng linh hoạt và có nhu cầu cao, đồng thời các tùy chọn pin hiện tại hoạt động tốt nhất trên những cỗ máy nhỏ hơn”. "Đối với các máy lớn hơn, nó có thể là sự kết hợp của các giải pháp như thu hồi năng lượng, pin nhiên liệu, cáp điện và nhiên liệu thay thế.
Ông dự đoán: “Trong vòng 5 đến 10 năm nữa, tất cả các mẫu máy xúc và máy xúc bánh lốp nhỏ gọn mới của Volvo có thể sẽ chạy bằng điện”. "Chúng tôi cũng đang xem xét điện khí hóa các loại máy khác. Điện khí hóa các máy lớn hơn vẫn là một thách thức, nhưng đó là một thách thức mà chúng tôi đang tích cực tìm kiếm giải pháp. Các mẫu-kích thước đầy đủ có thể sẽ là sự kết hợp giữa động cơ diesel, hybrid và điện vào cuối thập kỷ này."
Một cách tiếp cận toàn diện
Cần có cách tiếp cận toàn diện khi so sánh máy điện với các thiết bị tương đương chạy bằng động cơ diesel{0}}.
Arnold cho biết: “Máy điện có giá mua cao hơn so với máy diesel tương đương, nhưng tổng chi phí sở hữu cần được xem xét khi đánh giá chúng, bao gồm cả khả năng tiết kiệm nhiên liệu và kéo dài tuổi thọ linh kiện khi không có động cơ, giúp giảm chi phí bảo trì tổng thể”. "Pin lithium{1}}ion và động cơ điện hoàn toàn không cần bảo trì-. Tuổi thọ của các bộ phận điện trong pin phải bằng hoặc cao hơn tuổi thọ của động cơ diesel trên máy thông thường."
Công nghệ pin cũng tiếp tục phát triển. Arnold cho biết: "Công nghệ lithium{1}}ion được sử dụng trong pin của chúng tôi vượt trội hơn nhiều so với công nghệ cadmium-axit chì hoặc niken- cũ mà chúng tôi đôi khi nghĩ đến trong xe điện”. "Ắc quy tiên tiến của Volvo không có hiệu ứng bộ nhớ và ít bị mất điện hơn ở nhiệt độ lạnh. Với ắc quy ô tô axit chì-12V, dung lượng sẽ giảm đáng kể ngay khi trời trở lạnh. Điều đó ít xảy ra hơn với những loại ắc quy này."
Máy điện cũng tăng thêm giá trị bằng cách nhắm tới các phân khúc công việc mới. Arnold cho biết: "Việc có một-máy phát thải bằng không có thể mang lại lợi thế cho các nhà thầu khi đấu thầu các công việc có mục tiêu bền vững hoặc công việc trong nhà". "Mức ồn thấp hơn có thể cho phép chúng được sử dụng khi có hạn chế về tiếng ồn, chẳng hạn như làm việc ban đêm ở khu vực đông dân cư. Và chúng tôi liên tục nghe thấy các ứng dụng thích hợp khác không phù hợp với máy diesel thông thường nơi máy xúc điện hoặc máy xúc lật có thể hoàn thành công việc."
Giá trị còn lại là một xem xét khác. Như Arnold giải thích, "Với thiết bị xây dựng chạy bằng diesel, thời gian vận hành được xác định bởi thời gian chạy của động cơ và rất nhiều giờ được tính khi máy không hoạt động. Với thiết bị điện, ngay khi người vận hành ngừng làm việc (ví dụ: chờ đường ống được đặt vào rãnh mà anh ta vừa đào), động cơ sẽ tắt và không có giờ vận hành nào được tích lũy. Những công việc có thể tiêu tốn 10.000 giờ trên máy diesel chỉ có thể tăng thêm 6.000 hoặc 7.000 giờ đối với một máy điện tương đương. Số giờ tiết kiệm được này thấp hơn chi phí vận hành và từ đó giảm tổng chi phí sở hữu. Chúng cũng giúp cải thiện giá trị bán lại."
Giải quyết vấn đề tuổi thọ pin
Một tiêu chí hiệu suất vẫn chưa được biết đến là thời lượng pin. Arnold cho biết: “Chúng tôi vẫn chưa biết pin sẽ tồn tại được bao lâu trong các thiết bị xây dựng điện vì máy móc còn quá mới, nhưng chúng tôi ước tính pin có thể tồn tại được khoảng 10 năm”. "Thật khó để nói chi phí sẽ là bao nhiêu. Trong giai đoạn đầu sử dụng và phát triển hơn nữa, thời gian sạc và thời lượng pin là khoảng thời gian cần cải thiện nhất. Chúng tôi đang tiếp tục nghiên cứu, phát triển và cung cấp nhiều tùy chọn sạc hơn.
Ông dự đoán: “Khi xe điện tiếp tục tung ra thị trường, cơ sở hạ tầng sạc được cải thiện sẽ theo sau”. "Công nghệ pin được sử dụng trong thiết bị của chúng tôi rất giống, nếu không muốn nói là giống với công nghệ được sử dụng trong ô tô điện và xe bán tải. Khi công nghệ pin tiến bộ, những cập nhật tương tự sẽ được triển khai trong thiết bị xây dựng."
Schinasi có chung quan điểm về đổi mới pin. "Những thách thức kỹ thuật chính mà chúng tôi và khách hàng của chúng tôi phải đối mặt là thời gian chạy pin và sạc pin. Đây là thiết bị nặng tương đương với 'nỗi lo về phạm vi hoạt động' trong ô tô điện. Liệu pin có đủ dùng trong suốt ca làm việc không? Liệu có nguồn điện thích hợp tại chỗ để sạc pin không (ví dụ: một pha so với ba pha)? Pin sẽ mất bao lâu để sạc? Đây là những câu hỏi chúng tôi thường xuyên nghe thấy," ông nhận xét. "Hiện tại, [Kovaco giải quyết] những vấn đề này bằng cách cung cấp nhiều tùy chọn sạc và pin khác nhau để đáp ứng hầu hết các trường hợp sử dụng." Nhưng điều này tạo ra những thách thức liên quan đến việc quản lý nhiều dịch vụ và nhà cung cấp.
Volvo dẫn đầu phí
Volvo đang dẫn đầu lĩnh vực xe điện chạy bằng pin (BEV) với năm tùy chọn kết cấu nhỏ gọn chạy bằng pin-trong dòng sản phẩm của mình, bao gồm máy xúc bánh lốp L20 Electric và L25 Electric cũng như máy đào nhỏ gọn ECR18 Electric, E18 Electric và ECR25 Electric.
Arnold cho biết: “Trong tất cả những gì chúng tôi đã thấy cho đến nay, các máy điện của chúng tôi đều cung cấp mức hiệu suất tương tự hoặc tốt hơn so với các động cơ diesel thông thường tương đương”. "Ví dụ, máy đào nhỏ gọn ECR25 Electric có độ sâu đào 9 ft.
1 inch và lực đột phá là 5.020 lbf. Máy xúc bánh lốp nhỏ gọn L25 Electric có tải trọng lật hoàn toàn-là 3,7 tấn, chiều cao đổ rác là 8,2 ft và trọng lượng 4.409 lb. tải trọng ngã ba khả năng chịu tải.
Ông lưu ý: "Một số trường hợp ngoại lệ là công suất động cơ liên tục tăng nhẹ và trọng lượng vận hành cao hơn một chút đối với máy đào điện ECR25". "Và đối với máy xúc lật chạy điện L25, nó cũng có trọng lượng vận hành cao hơn một chút và tải trọng lật tĩnh cao hơn so với mẫu động cơ diesel."
Nhưng hiệu suất không chỉ dừng lại ở thông số kỹ thuật. Arnold cho biết: “Các nhà thầu đã sử dụng máy điện Volvo đang báo cáo rằng họ không thể nhận ra sự khác biệt khi nói đến hiệu suất”.
Jacques Marais, giám đốc của Baltic Sands cho biết: “Trong ba tháng chúng tôi đã thử nghiệm [thiết bị điện nhỏ gọn của Volvo], những chiếc máy này hoạt động vượt trội, phù hợp với những gì chúng tôi mong đợi từ một chiếc máy diesel có kích thước tương đương nhưng không có khí thải”.
Kovaco Electric cung cấp các tùy chọn-tay lái trượt và máy xúc lật nhỏ
Vào năm 2015, Kovaco Electric đã đưa Elise 900, máy xúc lật-chỉ đạo chạy hoàn toàn bằng điện đầu tiên ra thị trường. Nó cung cấp thời gian hoạt động lên đến sáu giờ với pin 240 Ah hoặc tám giờ với pin 400 Ah. Công suất tương đương so với xe trượt bánh thông thường là 30,8 mã lực với pin 240-Ah và 52,3 mã lực với pin 400-Ah. Thiết bị được điều khiển bởi ba động cơ điện, hai trong số đó được sử dụng để di chuyển và một dành cho hệ thống thủy lực.
Schinasi cho biết: "Theo tính toán nội bộ của chúng tôi, Kovaco Electric ước tính rằng người vận hành thiết bị nặng có thể tiết kiệm gần 18.000 USD trong 3.000 giờ nếu họ sử dụng máy xúc lật-điện Elise 900 của chúng tôi thay vì máy lái trượt diesel có thông số kỹ thuật tương đương và có giá tương đương". "Điều này giúp tiết kiệm khoảng 75% chi phí nhiên liệu và bảo trì. Một tìm kiếm trực tuyến cho thấy rằng tuổi thọ trung bình của bánh lái{9}}là 5.000 giờ. Nếu được chăm sóc và bảo dưỡng thích hợp, pin của chúng tôi sẽ tồn tại lâu hơn điều đó. Pin Kovaco Electric có thể cung cấp 1,{15}} lần sạc công suất lên tới 80% và do đó sẽ kéo dài tuổi thọ của máy xúc."
Công ty cũng cung cấp bộ tải đường ray nhỏ gọn MiniZ. Schinasi cho biết: “Các tùy chọn pin điện của máy xúc lật nhỏ gọn Kovaco Electric MiniZ có giá gần như giống nhau hoặc cao hơn một chút so với các loại pin tương tự có động cơ diesel”. "Mặc dù khoản đầu tư ban đầu có thể cao hơn một chút nhưng chi phí vận hành và tiết kiệm bảo trì trong suốt vòng đời của máy nhiều hơn mức chi phí đầu tư ban đầu.
Schinasi cho biết: “Khi so sánh với các máy xúc lật cùng loại, máy xúc lật chạy điện MiniZ hoạt động tương tự như các máy xúc lật mini chạy bằng diesel tương đương với chi phí vận hành thấp hơn đáng kể”. "Máy của chúng tôi cũng cung cấp các tính năng mà các máy diesel tương đương không có, bao gồm vận hành-được điều khiển từ xa, mô-men xoắn tức thời, độ ồn thấp và nhiều lợi ích khác. Những tính năng này giới thiệu một thế giới ứng dụng tiềm năng hoàn toàn mới mà máy diesel truyền thống không thể sử dụng được.
Ông nhận xét: "Một ví dụ là việc ứng dụng cảnh quan vào sáng sớm. Thiết bị chạy bằng động cơ diesel rất ồn và các quy định về tiếng ồn có thể cản trở việc sử dụng vào sáng sớm". "Ngược lại, MiniZ rất yên tĩnh và có thể được sử dụng để tạo cảnh quan vào sáng sớm cũng như các ứng dụng với ít tiếng ồn nhất."
Doosan Bobcat tung ra toàn bộ-CTL điện
Doosan Bobcat đã ra mắt-máy xúc lật nhỏ gọn Bobcat T7X (CTL) chạy hoàn toàn bằng điện tại Triển lãm Điện tử Tiêu dùng 2022 ở Las Vegas vào ngày 4 tháng 1. CTL này là máy đầu tiên thuộc loại này loại bỏ hoàn toàn tất cả hệ thống thủy lực và các bộ phận, giúp tạo ra một cỗ máy êm hơn 10 lần so với động cơ diesel-thủy lực tương đương.
Thiết kế độc đáo của T7X có ít bộ phận hơn gần 50% so với phiên bản{2}}thủy lực diesel. Nhóm công tác thủy lực truyền thống đã được thay thế hoàn toàn bằng hệ thống truyền động điện bao gồm xi lanh điện và động cơ truyền động điện, nghĩa là hầu như không có chất lỏng. Chỉ cần một lít chất làm mát thân thiện với môi trường-so với 57 gal. chất lỏng trong mô hình thủy lực-động cơ diesel tương đương. Máy hứa hẹn sẽ giảm chi phí vận hành hàng ngày khi xem xét việc giảm chi phí bảo trì hàng năm và loại bỏ dầu diesel, dầu động cơ, chất lỏng thải diesel và các bộ phận thủy lực.
Joel Honeyman, phó chủ tịch đổi mới toàn cầu của Doosan Bobcat cho biết: “Máy chạy hoàn toàn bằng pin và được thiết kế để hoạt động tốt hơn so với các máy chạy bằng động cơ diesel”. "Máy thông minh hơn và hiệu quả hơn với động cơ điện. Máy chạy êm với-mô-men xoắn hiệu suất cao và mạnh mẽ hơn bất kỳ máy nào trước đây -, đồng thời loại bỏ lượng khí thải carbon."
Nền tảng điện của T7X cho phép đạt được công suất tức thời và mô-men xoắn cực đại ở mọi tốc độ vận hành. Không có độ trễ để hệ thống thủy lực tiêu chuẩn tích tụ năng lượng. Máy lấy năng lượng từ pin lithium-ion 62-kW được phát triển cùng với Green Machine Equipment Inc., đối tác công nghệ của Doosan Bobcat.
Honeyman cho biết: “Trí thông minh của hệ thống quản lý năng lượng được lập trình để nhận biết khi tải tăng lên”. "Nó tự động tắt nguồn khi không cần thiết, nhờ đó bảo toàn năng lượng và thời gian chạy. Không giống như phiên bản động cơ diesel, chiếc máy chạy bằng điện-này và công nghệ quản lý năng lượng chỉ tiêu thụ năng lượng khi hoạt động." Mặc dù thời gian chạy chính xác sẽ khác nhau tùy theo ứng dụng, nhưng việc sử dụng các chế độ làm việc thông minh có thể cho phép thời gian hoạt động liên tục lên đến bốn giờ và hoạt động cả ngày khi sử dụng không liên tục.
Giao tiếp viễn thông hai chiều-cung cấp dữ liệu tổng hợp về hiệu suất của máy, cùng với dữ liệu-tập trung vào nhà điều hành để thay đổi tùy chọn máy, điều chỉnh hiệu suất cho phù hợp với các tình huống công việc nhất định và nâng cấp các tính năng của sản phẩm. Điều này bao gồm tốc độ truyền động thay đổi ở mô-men xoắn tối đa và các tính năng khác không thể có với máy thủy lực-diesel.
Honeyman cho biết: “Chúng tôi sử dụng các chế độ làm việc khác nhau mà chúng tôi đã phát triển thông qua phần mềm, tùy theo nhiệm vụ, để giúp tiết kiệm pin”. "Chúng tôi có chế độ Eco, chế độ Nâng cao và thậm chí cả chế độ Beast, cung cấp các đợt mô-men xoắn tức thời đầy đủ cho hệ thống truyền động khi cần thiết."
Doosan Bobcat đã hợp tác với Moog Inc., nhà phát triển các thành phần và hệ thống điều khiển chuyển động trên toàn thế giới, để đẩy nhanh tốc độ nghiên cứu và phát triển khả năng điều khiển điện tử của T7X. John Scannell, Chủ tịch và Giám đốc điều hành, Moog Inc., cho biết: “Giống như Doosan Bobcat, chúng tôi tin rằng điện khí hóa, tự động hóa và kết nối luôn song hành với nhau”.
Việc loại bỏ hệ thống thủy lực sẽ yêu cầu một cách tiếp cận khác với phía đính kèm. Bobcat sẽ giới thiệu một dòng gồm tất cả-thiết bị điện. Thiết bị đầu tiên được phát triển bao gồm máy khoan chạy bằng điện-, chổi góc và vật lộn.
T7X dường như nhận được sự hỗ trợ quan trọng từ một trong những công ty hàng đầu trong ngành cho thuê. Sunbelt Rentals, có hơn 1.025 địa điểm ở Bắc Mỹ, đã ký kết quan hệ đối tác chiến lược để đầu tư đáng kể vào một đội xe lớn gồm Bobcat T7X CTL và máy đào nhỏ gọn chạy điện. Những máy này sẽ được đồng-thương hiệu và ra mắt vào năm 2022 và sau đó. Sunbelt Rentals sẽ là công ty cho thuê thiết bị quốc gia đầu tiên áp dụng công nghệ điện pin của Bobcat và cung cấp công nghệ này cho khách hàng, hỗ trợ trọng tâm về môi trường, xã hội và quản trị cho cả hai công ty.
KATO-CES cho phép khách hàng cắt dây
KATO-CES cung cấp hai mẫu máy xúc-điện mini chạy pin - 9VXB có đường kính 5 ft. 2-in. độ sâu đào và lực gầu là 2.360 lbs., và 17VXB với 7 ft. độ sâu đào và lực gầu là 3.687 lbs. Máy sử dụng hệ thống thủy lực tiêu chuẩn để bạn vẫn có thể chạy các phụ kiện tương tự như phiên bản động cơ diesel.
Bart DeHaven, KATO-CES cho biết: "Có nhu cầu, có thị trường và thị trường đang phát triển". “Hiện tại, nó thiên về ứng dụng trong nhà và không gian hạn chế hơn.” Điều này bao gồm bất kỳ ứng dụng nào về thực phẩm hoặc dược phẩm mà khách hàng muốn có một môi trường được kiểm soát chặt chẽ.
Thông số kỹ thuật của máy rất giống với động cơ diesel tương đương. DeHaven cho biết: “Bộ phận điện nặng hơn một chút so với bộ động cơ diesel, nhưng nó vẫn có cùng độ sâu đào”. “Hạn chế duy nhất của những máy này là thời gian chạy. Trên máy diesel, tất cả những gì bạn phải làm là đảm bảo nó có dầu diesel trong đó và bạn có thể chạy nó 24 giờ một ngày, bảy ngày một tuần.” Nhưng máy điện cần có thời gian sạc. "Bạn phải sạc pin từ 8 đến 12 giờ để sử dụng được 8 giờ."
Mối quan tâm lớn nhất với máy ắc quy là sạc pin đúng cách. DeHaven nói: “Bạn không thể để nó ngồi trong hai hoặc ba tháng mà không sạc pin. "Hệ thống máy tính trên bo mạch sẽ tiêu hao pin từ từ." Máy tính trên tàu hầu như hoạt động liên tục để cho phép chẩn đoán và dịch vụ viễn thông hiện đại.
Tuy nhiên, năng lượng pin lại dẫn đầu khi nói đến bảo trì và các chi phí liên quan. Với động cơ diesel, bạn phải kiểm tra bộ lọc không khí, mức dầu, mức chất làm mát, v.v. DeHaven lưu ý: “Khi bạn đang sử dụng máy xúc chạy bằng pin, tất cả những gì bạn phải làm là kiểm tra màn hình đèn LED để biết trạng thái sạc”. "Với pin, bạn không phải lo lắng về việc bộ lọc DPF bị tắc hoặc đổ nhiên liệu diesel kém chất lượng vào đó."
Về thời lượng pin, nó có vẻ tốt hơn so với năng lượng diesel. DeHaven cho biết: “Ngay bây giờ, tuổi thọ của động cơ diesel sẽ dài hơn những gì bạn có được từ động cơ diesel”. Nhưng vẫn có những ảnh hưởng bên ngoài như thời tiết nơi sử dụng máy và cách khách hàng sạc pin.
KATO-CES đã cung cấp phiên bản cắm điện-của những máy này trong nhiều năm. DeHaven lưu ý: “Một số khách hàng đã sử dụng điện trong nhiều năm cũng là những người theo đuổi máy chạy pin”.
DeHaven cho biết: “Hầu hết khách hàng thuê xe đều nhận ra rằng pin là giải pháp phù hợp”. Ổ cắm điện-có nhiều hạn chế hơn. "Bạn chỉ có thể chạy 200 hoặc 300 ft. dây mà máy đi kèm trước khi bạn phải tăng kích thước, vì từ nguồn điện - một pha 230 vôn hoặc ba{9}}pha 480 vôn -, cường độ dòng điện sẽ giảm... bạn càng rời xa nguồn điện đó.
Ông tiếp tục: “Với chiếc máy chạy pin, họ có thể làm bất cứ điều gì họ muốn miễn là nó được sạc đầy”. "Bạn không phải lo lắng về việc ai đó chạy qua dây hoặc làm hỏng dây. Dây sẽ bị tuột hoàn toàn khi họ vận hành máy. Chúng tôi không bán nhiều máy cắm điện-vì máy chạy pin đã chiếm lĩnh thị trường đó." Nhưng có một đường cong học tập. Cần phải hướng dẫn về quy trình sạc và thời điểm cắm máy vào.
Hiện tại, chi phí là một trong những yếu tố hạn chế lớn nhất trong việc sử dụng rộng rãi năng lượng pin. DeHaven cho biết: “Việc nghiên cứu và phát triển chúng rất tốn kém. Điều này dẫn đến giá mua ban đầu cao hơn nhiều. "Nếu bạn xem xét máy này sang máy khác, [phiên bản] pin sẽ gần gấp đôi cùng một kiểu máy, cùng loại máy diesel. Phần lớn điều đó liên quan đến chi phí của chính công nghệ pin. Chi phí sẽ giảm, nhưng tôi không biết liệu chúng có giảm xuống mức chi phí [tương đương]{5}}khôn ngoan với máy diesel hay không.
Ông dự đoán: “Nhu cầu [đối với máy chạy pin] tại thị trường Mỹ ngày càng tăng. Nhu cầu này sẽ tiếp tục tăng”. Nhưng hiện tại, chúng vẫn là một công cụ chuyên dụng. "Tôi nghĩ sẽ luôn có chỗ cho máy diesel, nhưng tôi cũng nghĩ sẽ có chỗ cho máy chạy pin. Tôi chỉ không nghĩ ngay bây giờ, với chi phí cao hơn nhiều và thời gian vận hành hạn chế, chúng sẽ sớm vượt qua máy diesel."
