EV效应

不断增长的电动汽车和自动驾驶需求对非公路动力总成市场有何影响?

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叉车的越野车销量以百万计,采矿等应用的销量也很小。在某种程度上,这意味着在采用到越野车之前,这些组件在道路车辆上得到了验证,成本也降低了。然而,越野车更有可能必须提供电涌,非常坚固可靠,应对崎岖的地形,远离加油设施。他们还洞察到一种不同的购买心态,专注于汽车寿命周期内的效益和总成本,而不是预先的价格。这导致许多技术首先出现在越野领域,因为在越野领域,人们更容易接受价格更高的技术。建筑和采矿业等行业的投资很容易陷入衰退,在不景气的年份阻碍了创新。

术语需要注意:“电力驱动”越野车并不意味着它是“电动汽车”。电力驱动意味着只有当发动机工作时,电动机提供机器的推进力吗?下一阶段是“混合电力,这意味着使用大量的电池,因此在部分时间内可以使用纯电动模式,并且可以选择插件,从而进一步降低燃料消耗和排放。电动工具,如推杆、升降机、抓斗和挖掘机,与真正的电动汽车更兼容。

建设

为了更好的性能、可靠性和控制排放,所有车辆都采用了电动化。对于轻型、小型轮式装载机甚至小型挖掘机都是纯电动的。许多制造商正在开发或提供更大的轮式装载机和混合动力挖掘机,包括小松(Komatsu)、沃尔沃(Volvo)和卡特彼勒(Caterpillar)。然而,需要注意的是,这个行业有时使用混合动力这个词来表示液压和柴油驱动的非电动混合动力。

对于所有的越野车辆,智能、互联、电动和自动驾驶的能源独立汽车(EIV)将进一步发展,但一些EIV技术,如车载风力涡轮机和太阳能在车辆上的应用更加广泛。

全球工程车数量排名第三的JCB最近告诉IDTechEx,由于柴油动力的噪音和排放,他们的客户通常只能在城市中工作4小时,但等效的、几乎无声的零排放电动版本可能被允许昼夜运行,从而获得更快的回报,减少道路堵塞。Husqvarna创造了"寂静之城"这个词来形容我们要去的地方。

新技术的例子

让我们来看看一些新的精湛技艺的例子。IDTechEx报告涵盖了整个音域,“2017-2027年陆地上的工商业车辆。”

2016年11月,在科隆举行的工业混合动力汽车活动上,Huddig公司展示了其铰接式混合动力轮式装载机近轮电机允许矢量牵引和转向,所以它不会损坏路面,更好地应对光滑的表面。它拥有100%软件控制的差速器,每个轮子的单独控制,动态和静态补偿控制,电动发动机增压,插件和纯电动选项,在城市和室内静音,零污染使用10-20公里。与内燃机单独驱动相比,这可以节省燃料,能量回收和更多的动力。发布时间是2018-9年。列出的功能说明了从移动机械部件到电气和电子系统的转变,软件成为100%软件控制的差速器,动态和静态补偿控制,车辆和工具的再生制动,如一些小松挖掘机和更低的燃料消耗:重型65-70%,轻循环80%

非公路电动汽车业务(混合动力和纯电动)将在2027年迅速增长到3500亿美元左右,因此有足够的动力开发新技术。

搜寻及救援

先进系统设计公司的新型救援车辆“征服者”拥有本地电机驱动独立的四条轨道,提供矢量牵引和转向,还有一个自主选项,先进的电力电子和两栖作战。

矿业

世界上大多数矿山都是露天开采的。德勤会计师事务所(Deloitte Touche)已经展示了基于风力涡轮机和太阳能电池板的零排放和能源自给自足的电力采矿社区的可行性。巨型卡车是纯电动的,可更换350千瓦的电池。沃尔沃正在试验混合动力轮式装载机和自动纯电动载重车。事实上,沃尔沃的全自动卡车首次在Kristineberg矿井的地下深处进行测试;这是一个旨在改善流量和安全的发展项目的一部分。这辆卡车行驶了7公里,到达了地下1320米的狭窄矿井隧道,在那里人类不应该被要求进入。

小型越野车

许多小型越野电动汽车正在出现。在加拿大,“骡子”可以为军队和采矿业自动抓取和搬运东西。使用无人机进行邮政投递是极其危险的:垂直起飞使它们非常耗电。去年,伦敦机场的无人机险些撞上客机的事件从4起增加到13起。在人行道上行驶并进入物业区域的小型机器人车辆比无人机成本更低,也更安全。这就是为什么戴姆勒在今年1月领投了Starship Technologies新一轮1720万美元的融资。Starship Technologies是一家由Skype创始人阿赫蒂·海因拉(Ahti Heinla)和雅努斯·弗里斯(Janus Friis)创建的英国初创公司。这轮融资将有助于扩大其在世界各地推广越野机器人配送的努力。其中一项计划是从戴姆勒(Daimler)的送货卡车上部署它们。

草坪护理

电动坐式草坪护理机用于割草、滚草、铺草皮的工作正在稳步推进校园、酒店场地、主题公园等切割及人员设备中转。德事龙(Textron)英国分公司Ransomes Jacobsen生产的工业割草机基于柴油发动机和铅酸电池,这些电池有时是原始的混合动力,有一个单独的铅酸电池组用于动力系统。这并不允许纯电动模式。未来的迁移路线将是使用锂离子电池的全混合动力和纯电动。该公司表示,其驱动力包括减少/零排放、可靠性、降噪和满足新的二氧化碳法规“2019年第5阶段排放”。事实上,十多年来,该公司一直在生产一款较小的基于铅酸电池的纯电动坐式车型,它被用于夜间无声地修剪高尔夫球场,而不会打扰当地居民。由于Husqvana、本田(Honda)、约翰迪尔(John Deere)和其他公司的努力,小型自动割草机终于畅销起来。他们使用锂离子电池来延长续航时间。

农业

农业交通工具正在经历相当大的变革,趋向于自动化,关于从“大象到蚂蚁”的争论也在进行。然而,尽管纯电动无人机和轮式机器人在室内微型农业中很好,但在户外偏远地区为它们供电还需要更多的创新。可展开的太阳能道路和系住的空中风能是备选方案。当然,电动汽车是追求更高精度、更好的驾驶环境以及满足日益繁重的排放法规的必经之路。

组件改造

支持所有这些疯狂创新的是使用新的和不同的组件。非公路电动汽车通常使用超级电容器而不是电池来产生这些电涌。近轮电机特别青睐必要的矢量牵引和转向,但也有一些轮毂电机进来。沃尔沃发现,挖掘机/装载机可以在更小的占地面积内完成同样的工作,从而提高成本和机动性。开关磁阻牵引电机在越野中越来越受欢迎,因为它们像更受欢迎的交流感应电机一样坚固。磁阻电机的转子不仅没有磁铁:它甚至不需要铜线,所以该设备可以非常紧凑和可靠,因为开关磁阻电机所需的复杂电子控制的挑战已经克服。

IDTechEx首席执行官Raghu Das建议说:“出于性能、可靠性、寿命和更严格的排放法规的考虑,非公路车辆的动力系统正在向电动化发展。小型电动汽车,如商用高尔夫车、机场地面支持设备、室内叉车和剪刀式升降机,通常都直接采用纯电动。农用拖拉机、户外移动起重机、轮式装载机和叉车等大型型号通常首先采用混合动力,因为它们的工作周期要求更高。通过更大的电池和更小的被称为里程扩展器的发动机向纯电动过渡,这种发动机只需要给电池充电。非公路电动汽车业务(混合动力和纯电动)将在2027年迅速增长到3500亿美元左右,因此有足够的动力开发新技术。重要的价值领域将包括军事和叉车。燃料电池混合动力车将是一个利基业务:例如,他们正在努力获得超过0.1%的叉车业务。另一方面,基于电池、超级电容器和纯电动动力系统的混合动力汽车将非常受欢迎。”

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