第A08版:ENR

建筑设备电气化之路漫漫

作者:Jeff Rubenstone

电气设备与建筑业相伴已经有一段时间了。电气设备在采掘业中很常见,而室内装载和材料处理设备长期依赖电池供电。但是建筑工地除了叉车或剪式升降机之外,并没有看到太多的电气设备。现场电力不稳定,给电池充电可能是一件痛苦的事。

但随着一些大制造商抓住锂电池技术的最新发展,以及用于道路电动汽车的传动系统和马达的逐步改进,这种情况正在发生变化。给大型机械提供电池动力仍然存在很大的障碍,但是一些公司正在尝试建筑机械设备电气化。

沃尔沃建筑设备公司的电动和自动化总监斯科特·扬说:“我们认为,电气设备是一个不断扩大的类别。”该公司已经发布了电气设备,承诺在1月份停止柴油驱动小型设备的开发,并从明年开始将产品线完全转向电池驱动。

四月在慕尼黑举行的宝马展上,准备投产的小型电动汽车是沃尔沃建筑设备公司展示的核心,吸引了一大群好奇的旁观者,看看该公司是否兑现承诺:电动汽车可以投产,而不仅仅展示另一种概念车。

扬说:“宝马的顾客反馈非常积极,尤其当他们看到机器的外观,看到这是一个真实的产品时。”

沃尔沃建筑设备公司首次发布的电气设备包括在宝马展上的两款车型,一款小型挖掘机和一款小型轮式装载机。这些机器将于2020年年中推出,首先在欧洲推出,然后在其他市场推出。L25是一款4.9吨的小型轮式装载机,采用锂电池组运行。沃尔沃建筑设备公司称,它可以在八小时工作周期内保持足够的电量。它可以在标准的欧洲230伏交流电插座上于12小时内完全充满,或者使用沃尔沃建筑设备公司正在开发的专有快速充电系统,这样可以在两小时内充电至80%。

在宝马展上发布的另一台机器是2.5吨ECR25小型挖掘机,它在充满电后可以运行8小时。它可以在欧洲标准的插座上六个小时内充满电,或者用快速充电器在一个小时内充满电。到目前为止,公开披露的电气设备就是上述这些,但是沃尔沃建筑设备公司已经表示,明年提供的电动产品将多达十种型号。所有这些机器都将在一个通用的48伏锂电池平台上运行。

沃尔沃建筑设备公司转向电气设备的动力来自其母公司沃尔沃集团,该集团承诺大幅减少其产品中化石燃料的使用。扬说,沃尔沃汽车公司和沃尔沃卡车公司的电气产品已经取得了长足的进步,在电池技术的进步都可以用于其设备。“虽然还有性能上限,但机器性能在继续提升。”他说,“随着电池的功率和能量密度不断提高,它为我们开辟了新的设备类别。”

扬补充说,他们除了从沃尔沃集团的其他部门引进电池和电力驱动技术外,还可以从其他领域吸取经验教训。“这项技术来自汽车行业和采掘业,我们可以看到自己从这些规模较小的产品系列中怎样发展的。”

提到电气化的重型设备,有一个行业在现场部署机器方面积累了多年的经验。地下采矿经常使用电气设备来减少关于通风和空气质量的问题,但是这些机器是为特定目的而制造的。一些制造商认为,大型电动卡车或电池驱动的地下机械并不是建筑设备的好模板。小松美洲公司的高级产品经理库尔特·蒙辛尼说:“你会看到地下机械电气化的发展趋势,但这是由在地下呼吸空气的需求驱动的。”由于这种需求存在,这些机器处于最前沿,但对于建筑业来说却不同。

小松自2017年收购久益环球以来,已在采掘业建立了大量业务。但是蒙辛尼说,小松并没有真正专注于将全电动设备带到建筑业中。相反,他认为推进柴油—电动混合动力汽车的发展以降低排放和减少燃料使用更有潜力。蒙辛尼说:“我认为,会出现更多的混合动力机器,而不是电气机器。”他还指出,柴油—电动混合动力汽车的安装基础仍在增长。

但是谈到在建筑业更广泛地使用电气设备时,蒙辛尼认为,这是在一般建筑业不会被广泛采用的利基市场。“十年前,当我们开始将电气化引入挖掘机时,是以一种非常早期的混合动力形式,我们着眼于功率密度,在这种规模的机器上,完全电气化是不可能实现的。”

小松不是唯一一家怀疑电池供电的公司。卡特彼勒公司拒绝透露其目前对电池供电设备的内部研究,但该公司在4月份发布的一份声明中,重申了对推土机生产线柴油—电动混合动力车的承诺,并对完全电气化表示怀疑。卡特彼勒还强调了其一些欧洲合作伙伴近期的创新,包括德国经销商卡特彼勒齐柏林公司改装的小型挖掘机,该挖掘机通过电缆从外部电力上运行。

德国经销商对电气化心不在焉并非巧合。德国的几个城市,包括科隆、斯图加特和柏林,已经禁止或限制老旧柴油发动机车辆进入市中心。有人担心这些规定也可能适用于电气设备。

但是,在城市里的工作场所,电气设备可能比柴油设备更有优势。监管要求施工中减轻噪音,并防止设备在室内和地下使用,而电气设备没有这些问题。沃尔沃建筑设备公司的扬认为,这将为在密集的城市环境中搭建开辟新的途径。

扬说:“在城市里,有了更小的电气设备,我们可以在离公众更近的地方使用这些机器,这就变成了一种非常不同的景象——用同样的设备在室内工作,却能够比以往降低噪音水平——这确实打开了新局面。我相信这将改变人们工作的方式。”

将电气设备整合到一辆车上需要做出一些努力。除了培训工人维护和修理设备之外,还需要保证机器充电,而沃尔沃建筑设备工程公司正在试验一个移动快速充电站,目前的计划是让机器拥有现场电源或在一天工作结束后返回到设备间。

虽然这是一个区别于给柴油机加油的计划,但这种新型设备将改变机械的管理方式。扬说:“就像当你有电动汽车时,它会改变你的驾驶心态,改变你做计划的方式。”“你会看到类似的事情发生在建筑设备上。”

如果小型设备采用电池供电,租赁渠道可能需要调整,因为小型机器是受欢迎的产品。但是租赁巨头们准备好需要通宵充电或现场快速充电的设备了吗?“今天,我们可以从不同的制造商那里选择不同的方案,要么是混合动力的——通常是DSL和带充电功能的电池——要么是直接电池供电的”,联合租赁公司部门主管迈克·乔丹解释道。“我们继续为客户评估电池和混合动力技术选项,尤其是在小型铲运机中,如滑移装载机、小型履带式装载机和小型挖掘机。”联合租赁公司拒绝进一步扩展公司目前正在考虑的电气技术。

但是充电的问题不仅仅是找一个空闲的插座给机器充电。不同的标准可能会导致设备车内部出现问题,如果把电动汽车市场作为风向标来看,快速充电技术通常是专属的,并不总是兼容的。扬说:“关于收费标准,业内已经在讨论,但是还没有做出决定。”“行业团体正试图研究可能涉及哪些监管方面,但目前我们正密切关注道路上的电气基础设施,以跟踪其发展方向。”

扬看好电池供电的前景。他说,沃尔沃建筑设备公司将结合电气设备、柴油—电力混合动力车和其他技术来实现其减碳目标。“我们一直相信要朝着这个方向前进,所有这一切的努力都为着使之成为现实。”

卡特彼勒300.9D电动挖掘机 邹荣辉 摄影

沃尔沃ECR25小型挖掘机

沃尔沃L25轮式装载机

2019-06-13 2 2 建筑时报 content_3427.html 1 3 建筑设备电气化之路漫漫 /enpproperty-->