转换电源:电气化在重型设备中的新兴作用

研究重型公路和非公路设备纳入电力系统的好处和挑战。

小松的电动挖掘机。
小松的电动挖掘机。
小松。

在搜索引擎中输入“电动传动系统”,结果清楚地显示了电动系统的激增。为了了解这一趋势及其直接影响的个人,Waytek而且OEM越野的开展了一项全行业调查,以获得关于重型公路和越野设备电气化引入的情绪、行动和预测的基线。

75%的受访者表示,他们的公司将或可能在明年采取措施追求电气化。 75%的受访者表示,他们的公司将或可能在明年采取措施追求电气化。 Waytek Inc .)

调查结果显示,59%的受访者表示,电气化趋势已经影响了他们的业务,75%的受访者表示,他们的公司将或可能在明年采取措施追求电气化。

那么,是什么推动了这种趋势呢?工程团队必须专注于什么来继续推进电力能力?

电力系统的好处

由电力系统驱动的重型设备具有长期节省成本、减少温室气体排放和减少日常维护等优点。这些因素不仅对设备所有者构成了优势,而且如果电力系统大规模实施,则有可能影响几个工业市场。

长期成本节约

考虑到长期的成本节约,设备所有者和车队管理者需要了解这些节省发生在拥有和运行电气设备5-10年的过程中。购买电动系统的前期成本比燃料驱动系统更昂贵,特别是因为新推出的电动组件、传动系统和原型都很昂贵。 电气化的好处排在最有益的顺序。 电气化的好处排在最有益的顺序。 Waytek Inc .)

随着时间的推移,与传统设备相比,电动设备可以节省高达50%的成本。1这主要是由于减少了燃料消耗和日常维护;尽管有必要考虑实际的节省在设备类型、用例和行业之间有所不同。

负责研究电力系统的专业人士需要进行尽职调查,以了解投资这项新技术将如何影响他们的公司。

减少温室气体排放

逐步减少温室气体排放的进程将持续很长一段时间。这一方向在消费类汽车中可能更为广为人知,在过去十年中,消费类汽车的电动性能大幅提高。但是,它也适用于农业、建筑、草坪和花园等行业的重型公路和越野设备的排放。

政府机构,如美国环境保护署(EPA)为这些类型的设备设定了可接受的排放水平标准。随着排放标准的收紧,企业可能会更加依赖电力系统来满足新规定。

少例行维护

节省成本的主要因素之一是日常维护的减少。车队经理们已经习惯了目前没完没了的待办事项清单,但由于电力系统的活动部件更少,因此可以大大节省时间。内燃机需要数百个部件一起工作,而电动传动系统通常只有不到25个运动部件。更少的组件意味着更少的性能问题。

除了花费在维护上的钱更少,设备所有者还将受益于更长的运行时间,因为车辆将在工作中而不是在车间中。

当考虑到追求电气化的最大好处时,这一切都回到了底线。只要初期投资能在长期内带来积极的投资回报,企业就有可能转向电气化。困难在于,每家公司都需要评估电力系统将如何影响自己的业务。

电气化面临的挑战

电气化面临着一些障碍,这些障碍阻止了这些新系统在当今的工作环境中与柴油设备一起工作。挑战包括电池的技术能力、高昂的实施成本,以及各行业打破现有运营模式的无形意愿。

电气化面临的挑战是最具挑战性的。 电气化面临的挑战是最具挑战性的。 Waytek Inc .) 电池存储容量

电池存储是阻碍电气化的最大障碍,因为充电需要时间,而且电机能够长时间运行。将这些高功率需求与电池需要足够小以集成到当前机械系统的事实相结合,很明显,为什么电池存储容量仍然是电气化研究的主要焦点。

及时充电和操作时间是相辅相成的。举个例子,最近发布的一台电动挖掘机充电需要3小时,可以连续运行8小时。与柴油设备的几乎即时加油相比,可以理解为什么快速充电和连续运行是追求电气化的决定因素。

当考虑电池尺寸时,电池越大,它能容纳的电量就越多。但大型电池对于机械系统来说并不理想,因此工程师们专注于将更多的能量储存在更小的空间中。这就是为什么锂离子电池因其快速充电和更长的寿命而迅速成为电池的首选。

电池存储在过去十年中取得了长足的进步。沃尔沃(Volvo)、康明斯(Cummins)和小松(Komatsu)等公司发布的电动设备明显体现了这一点。但为了让电动系统提供与柴油系统相同的运行价值,有必要在充电、储能和尺寸方面继续取得进展。

实施成本

新技术可以是惊人的,但它的价格标签也同样令人震惊。与购买电力系统相关的成本是一个主要的障碍,特别是对于中小型企业。考虑到这一障碍和模糊的投资回报,很明显,为什么一些公司选择在加入之前在场外观看比赛。

行业改变的意愿

一个多世纪以来,柴油设备一直是主要设备。即使引进了电力系统,柴油仍将是未来几年的主要动力来源。一些调查回应对电气化是否只是昙花一现表示怀疑,但总体上71%的受访者认为电动设备最终会比燃料动力设备更受欢迎。调查结果表明,电力系统超过其他电源成为主要电源需要10-30年的时间。

随着电气化继续渗透到公路和非公路市场,对于行业成员来说,了解他们的公司如何适应这种新的电气系统格局非常重要。即使采取一些简单的措施,如关注头条新闻和了解竞争对手的最新活动,也将有助于公司在这种变化中保持相关性。完整的报告和数据请访问www.waytekwire.com/electrification


1.公园,吉姆。“运营一辆电动卡车需要多少钱?”货运信息。2018年2月13日。2019年4月10日访问。https://www.truckinginfo.com/279659/how-much-does-it-cost-to-operate-a-battery-electric-truck

作者简介

Gary Christianson是Waytek, Inc.的市场总监。www.waytekwire.com-为oem和安装商提供直流配电专家。Waytek为各种行业提供简化的采购和高质量的电气组件。

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