Електрика, метан, водень. Огляд нових технологій на ринку землерийної техніки

12

Нові технології допомагають скоротити викиди шкідливих речовин, знизити споживання палива, витрати на обслуговування техніки і рівень шуму на робочому майданчику. Але універсального для всіх сфер рішення бути не може, і вибір в тому числі залежить від типу і класу техніки. Якщо для компактних машин перехід на електрику є доцільним кроком, то основним джерелом енергії в сегменті більшої будівельної техніки, за прогнозами, залишатиметься дизель. На даний момент акумуляторні технології і доступна інфраструктура ще не досягли того етапу розвитку, щоб конкурувати з двс на рівних. Тим більше що класичні мотори теж стають все більш екологічними і одночасно більш легкими.

джерело фото: hiconbyhidromek.сомтурецька розробка: електричний екскаватор hidromek hicon 7 w з сонячними батареями

Можна відзначити і те, що якщо гібридні системи вже довели свою ефективність в дорожніх умовах, то їх вплив на будівельну галузь поки значно менше. І багато в чому це пов’язано з заходами і субсидіями для конкретних сегментів промисловості, що затверджуються на рівні урядів.

Проте вибір на світовому ринку спецтехніки ще ніколи не був таким широким: сьогодні доступні високоекологічні дизельні, газові, водневі, гібридні та електрифіковані приводи. Причому мова йде як про рішення для компактної техніки, так і для моделей важкого класу.

Caterpillar і komatsu. З чого все починалося

Компанія komatsu представила свій перший гібридний екскаватор ще в 2008 році, а вже в 2012-му оголосила про постачання 1 000-ї одиниці техніки даного типу. Прем’єра бульдозера caterpillar з технологією електричного приводу відбулася в 2009 році, гібридного екскаватора — в 2012-му.

джерело фото: komatsu.еигибридный екскаватор komatsu hb215lc другого покоління

Відзначимо, що одним з головних елементів гібридної землерийної машини komatsu був електромотор, який замінив собою стандартний гідромотор повороту, що відповідає за обертання надбудови. У свою чергу, caterpillar спочатку зробила ставку на гідравлічний спосіб акумулювання кінетичної енергії. Про інші відмінності в конструкції японської та американської техніки ми писали раніше.

Якщо ж говорити про останні розробки в сфері сучасних технологій, то це, зокрема, представлений в 2020 році повністю електричний міні-екскаватор komatsu pc30e-5. Також японська компанія продовжує просувати на ринку гібридні моделі середнього класу hb215lc-3 і hb365nlc-3.

У число новинок американців входять 23-тонний електричний бульдозер cat d6 xe з піднятим бортовим редуктором, а також кілька варіантів навантажувачів: моделі 966m xe і 972m xe, обладнані гібридною трансмісією з паралельними контурами; важкий 52-тонний дизель-електричний cat 988k xe з електродвигуном, генератором і інвертором, а також механічною кпп; компактна модель 906 з літій-іонною акб.

джерело фото: pon-cat.сомс гібридною трансмісією з паралельними контурами. Навантажувач caterpillar 966m xe

Case. Електричний екскаватор-навантажувач і метановий колісний навантажувач

«проект зевс» компанії case позиціонується виробником як перший в світі повністю електричний екскаватор-навантажувач (модель 580 ev). Поставки комунальним підприємствам в сша стартували в 2020 році. Техніка оснащена літій-іонним акумулятором 480 в ємністю 90 квт∙год, зарядка здійснюється від будь-якої 220-вольтної/трифазної розетки. За розрахунками виробника, повного заряду батареї вистачає на стандартний 8-годинний робочий день. Живлення приводу ходу і гідравлічної системи робочих органів від акумулятора проводиться окремо, що дозволило досягти зусилля відриву, відповідного техніці з приводом від дизельного двс.

джерело фото: case.pulihovo.com «проект зевс» — перший в будівельній галузі повністю електричний екскаватор-навантажувач

Екскаватор-навантажувач 580 ev став другою моделлю case з альтернативним приводом. У 2019 році компанія також продемонструвала концептуальний навантажувач projecttetra, оснащений метановим двигуном виробництва fpt industrial.

Volvo. Електрична техніка з різних сегментів

джерело фото: volvoce.сумнівний рівень викидів і практично безшумна робота. Міні-екскаватор volvo ecr25 electric

У 2019 році фахівці volvo продемонстрували міні-екскаватор volvo ecr25 electric (маса — 2,5 тонни) і компактний фронтальний навантажувач volvo l25 electric (5 тонн). У цьому ж році перші екземпляри були відвантажені клієнтам для випробувань. На машинах замість двс встановлені електродвигун і 48-вольтова літій-іонна акб, повного заряду вистачає на 8-годинну зміну в звичайних умовах використання. Для того щоб зарядити техніку, необхідно підключити її на ніч до побутової розетки. Крім цього, передбачена функція швидкої зарядки: в цьому випадку буде потрібно більш потужна електромережу.

У 2020 році публіці були продемонстровані 5,5-тонний volvo ec55 electric і 22-тонний ec230 electric (обидві моделі — гусеничні), а також колісний екскаватор ex03. «ми плануємо, що до 2030 року більше третини всіх машин, що продаються volvo group, будуть електричними», — зазначив генеральний директор корпорації мартін лундстедт.

Sdlg. Гібрид в класі 50 тонн

джерело фото: sdlg.гіна гібридної тязі. Екскаватор ef6500fhb від sdlg

Першим кроком sdlg на шляху до електрифікації техніки є міні-екскаватор e660f-ex з 30-кіловатною ліній-іонною батареєю, представлений в 2018 році. А новинкою 2020 року став 50-тонний гібридний екскаватор e6500fhb. На машині встановлений двигун deutz потужністю 150 квт, який приводить в дію генератор. В результаті механічна енергія перетворюється в електричну. Також екскаватор оснащений двома електромоторами: один відповідальний за гідронасоси, а другий — за роботу всіх інших систем. У конструкції кожного двигуна передбачені регулятор і конденсатор, призначені для розподілу і зберігання енергії. Максимальна потужність на виході завдяки наявності супер-конденсатора становить 225 квт.

джерело фото: hceamericas.сомпрототип еклектричного міні-екскаватора hyundai r35e з двигуном cummins

Компанія hyundai, що має власні розробки в сфері електричної спецтехніки, в 2020 році оголосила про розвиток нового напрямку — виробництво машин, що працюють на водні. Перші екскаватори даного типу планується вивести на ринок в 2024 році. Як відзначили представники бренду, у разі використання водневих елементів не виникає проблеми, з якою зіткнулися виробники літій-іонних батарей, — складність подальшого збільшення ємності акб.

Відзначимо, що над проектами зі створення моделей з альтернативним приводом працюють також фахівці jcb, john deere, doosan, bobcat, xcmg, sany, hidromek, umg і ряду інших компаній.

Яка техніка доступна в росії? зарубіжні та вітчизняні бренди

В нашу країну будівельні машини, що працюють на альтернативних видах палива, завозяться рідко: вважається, що російські споживачі ще не готові до їх купівлі. Проте кілька моделей (причому як зарубіжного, так і вітчизняного виробництва) доступні і в росії.

Як приклад вже реалізованих проектів можна привести відвантаження на адресу тов «газпром трансгаз ухта» в січні 2021 року трьох бітопливних екскаваторів-навантажувачів jcb 3cx. На моделі встановлений фірмовий газовий двигун jcb потужністю 56 квт, при цьому техніка адаптована для роботи в двох режимах. У першому випадку в камери згоряння впорскується тільки дизель, у другому — певна частина палива замінюється спг, при цьому співвідношення двох видів палива залежить від частоти обертання колінчастого вала і навантаження на техніку.

джерело фото: lonmadi.гіадаптований для роботи в двох режимах. Екскаватор-навантажувач jcb 3cx

В кінці 2020 року англійська компанія почала знайомити росіян і з іншими своїми розробками, в тому числі c міні-екскаватором jcb 19с-1e з електроприводом. Завдяки вбудованому в дану модель зарядного пристрою можна безпосередньо підключатися до мережі змінного струму. Для повної зарядки трьох стандартних акумуляторів від мережі 110 в потрібно 12 годин, 230 в — 8 годин. Також є функція швидкої зовнішньої підзарядки.

Тепер про російські проекти. На початку 2021 року була представлена газова версія екскаватора umg е330с, спроектована фахівцями «раритек». Машина вагою 32,5 тонни обладнана двигуном yuchai потужністю 191 квт, що працює на спг. На противазі екскаватора розміщений кріобак об’ємом 500 л.

джерело фото: umg-sdm.сомпервыйВітчизняний екскаватор з двигуном на зрідженому природному газі

У числі майбутніх розробок можна згадати фронтальні навантажувачі «сеспель» з гібридною силовою установкою. У червні цього року стало відомо, що компанія отримала фінансування з федерального бюджету. Проект, що передбачає установку на машину електродвигуна і дизельного генератора, реалізується спільно з фахівцями чуваського університету.