《案例研究:利勃海尔的零排放电动采矿机》

  • 来源专题:工程机械与高端装备
  • 编译者: 李红艳
  • 发布时间:2025-08-04
  • 利勃海尔与澳大利亚矿业巨头 Fortescue 的交易正在创建一支由巨型零排放电动汽车组成的车队,旨在在本世纪末消除运营中的碳排放

    长期以来,大型汽车一直被认为是脱碳最具挑战性的,但利勃海尔与澳大利亚矿业巨头 Fortescue 之间的新合作伙伴关系表明,大规模电气化不仅是可能的,而且在经济上是可行的。Fortescue 合同价值 28 亿美元,是利勃海尔 75 年历史上最大的单一设备交易,也是 Fortescue 有史以来最大的合同。该合作伙伴关系包括 475 台零排放机器:大约 360 辆自动驾驶电池电动卡车、55 台电动挖掘机和 60 台电池供电的推土机。

    对于 Fortescue 来说,此次合作是其真正零目标的基石——到 2030 年消除其澳大利亚铁矿石业务的碳排放。Fortescue 执行主席 Andrew Forrest 博士将此视为环境当务之急和商机。“世界现在需要真正的零排放——它不能等待,”福雷斯特在 4 月份的 Bauma 开幕式上发表演讲时说。“我们需要的绿色解决方案今天就在这里,Fortescue Zero 正在提供它们并在我们大规模的采矿业务中推广。”

    合作伙伴关系的核心是 T 264 电池电动刚性矿山运输车。利勃海尔运输电气化解决方案经理 Richard Kraemer 解释了此次集成:“Fortescue Zero 是我们的电池电源系统供应商。他们制造所有子包和与之相关的所有必要组件,我们将其集成到我们的卡车中。

    Fortescue 于 2022 年开始开发电气化解决方案,当时它收购了威廉姆斯一级方程式赛车队的电池和技术部门威廉姆斯先进工程公司 (WAE)。2024 年,WAE 更名为 Fortescue Zero,作为该公司 Real Zero 项目的一部分。

    Fortescue Zero 开发了一种 3.2MWh 电池系统,为利勃海尔 240 吨容量的卡车提供动力,并通过三种不同的方式充电。第一种方法是静态快速充电解决方案,该解决方案可以使用两个兆瓦充电系统 (MCS) 连接器通过自动机器人连接臂提供高达 6MW 的电力,具有 30 分钟的快速充电能力。

    第二种充电选项是使用 Power Rail 进行电力传输,这是经过验证的手推杆技术的演变。“这利用了电车辅助的传统优势,即通过架空线路完成,但通过侧装轨道完成,”Kraemer 说。“这优化了安装时间,同时提供了一种有效的动力传输到卡车的方式。”

    最后,卡车配备了再生制动技术。“当卡车在下坡行驶时,在典型的柴油卡车中,能量会通过制动释放。现在它被捕获在机载电池电源系统上,“Kraemer 说。

    电池选项

    Fortescue Zero 开发了两种电池配置来满足不同的作要求。能量容量电池的功能“就像一个大油箱”,在充电基础设施可能有限的情况下提供更长的运行时间。该版本大约需要一小时的充电时间,使用寿命为两到三年,充电周期约为 3,600 次。

    与 T 264 一起生产的 R 9400 E 电缆动力电动挖掘机是利勃海尔与 Fortescue 合作伙伴关系的一部分,将部署 55 台机器

    动力电池可在 12 分钟内充电,专为配备现成充电基础设施的作而设计。在提供更少的能量存储的同时,它提供了更频繁的充电周期和更长的生命周期。“这是使用机械臂自动充电解决方案的地方,”利勃海尔公共关系主管 Larissa Lunitz 说。

    双电池配置方法提供了灵活性,允许站点根据其特定的基础设施和运营要求选择最佳解决方案。

    不断增长的 OEM 产能

    支持这支庞大的船队意味着利勃海尔正在进行投资。利勃海尔矿业设备服务和质量执行副总裁Michael Arndt表示:“我们正在按计划发展我们的全球基础设施,以确保我们能够适应业务的扩张,并为我们的客户提供更大数量和更广泛的零排放技术。

    与利勃海尔的合作伙伴关系还延伸到了 Fortescue 的运营范围之外。两家公司都已确认,他们的零排放挖矿生态系统将可供更广泛的采矿业使用。利勃海尔矿业设备公司销售和营销执行副总裁 Lukowski 博士表示:“作为这项破纪录交易的一部分,开发的技术不仅将支持我们的客户在脱碳之旅中,还将帮助我们兑现到本世纪末提供完全无化石燃料的运输、装载和推土解决方案的承诺。

    福雷斯特将这种转变定位为经济驱动,而不是纯粹的环境:“我们来这里不是为了利他主义。我们来这里不是为了慈善事业。我们必须支付工资。我们将还清我们购买的建筑设备。是的,我们有回报给股东。否则,我们就无法缴纳税款。

    Fortescue 分析表明,可再生能源解决方案可以与其他低排放电源直接竞争,运营成本为每兆瓦时 15-45 美元,与液化天然气每兆瓦时 90-100 美元和核能每兆瓦时 60-70 美元相比更具优势。

    期待

    这种伙伴关系不仅仅代表一个大型设备订单,它展示了大规模采矿电气化的技术和经济可行性。由于两家公司都致力于将其零排放生态系统提供给更广泛的行业,此次合作有可能促进整个采矿业更广泛地采用电气化技术。

    到 2026 年的验证时间表将提供有关这些集成系统在实际采矿条件下性能的关键真实数据。成功可以为全行业转型建立模板,将这种伙伴关系定位为根本不同的采矿作业方法的基础。

    本文首发于《iVT》8月刊

  • 原文来源:https://www.ivtinternational.com/features/case-study-liebherrs-zero-emission-electric-mining-machines.html
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    • 利勃海尔将于本周(5月20日至22日)在明斯特举行的第29届国际轨道技术展览会(IAF)2025上展示其新型铁路挖掘机。 新的RE 25 M Litronic以其新的产品名称强调了铁路机械对利勃海尔基尔霍夫工厂的重要性。利勃海尔以新的名称强调铁路挖掘机是一个独立的产品线,将其与轮式挖掘机区分开来,从而更加重视它。原则上,RE代表“轨道挖掘机”,数字表示工作质量,“M”代表轮式底盘。所有未来的铁路挖掘机都将遵循这一名称。市场上已有的A922和A924铁路将继续以其熟悉的名称运营。 RE 25 M Litronic通过一台25吨级的机器扩展了现有的产品组合,该机器具有静液压轨道轮驱动和异型上车厢。该车型使用了之前车型的部件,并补充了底盘概念、新的上部车厢设计和具有直观控制概念的新驾驶室。 RE 25 M Litronic铁路挖掘机是24.4至25.7吨工作质量范围内的第一款车型,配备了经过验证的A922铁路挖掘机发动机,发动机功率为120kW。 1.57米的小尾部摆动半径非常突出,确保机器后部在摆动时始终保持在间隙轮廓内。这提高了安全性,也使利勃海尔能够根据这一要求开拓新市场,如法国。 RE 25 M中的新底盘将成为未来所有铁路机器的标准配置。特别是,新的轨道导向系统(正在申请专利)为未来设定了方向:由于采用了静液压轨道轮驱动,铁路挖掘机可以在挖掘状态下行驶(9A类)。 另一方面,RE 25 M可以用公路轮胎将自己降低到轨道上,从而用轨道上的轮胎产生必要的牵引力(9C类)。这意味着RE 25 M不仅可以在一个位置工作和驾驶,而且在允许的情况下,还可以在降低位置工作和在升高位置驾驶,从而避免损坏铁路基础设施。这是通过轨道导向系统的完全重新设计的存储和振荡系统实现的。 此外,摆动轴是可调节的:当RE 25 M使用时,摆动轴会锁定以确保稳定的基脚。行驶时,摆动轴打开,从而确保最佳牵引力。得益于新开发的轨道轴,该机器的牵引力为50 kN,经适当的国家/地区批准,行驶速度可达40 km/h——在紧急情况下,RE 25 M甚至可以以60 km/h的速度牵引。 RE 25 M的底盘可以配备创新的中央安装的两点稳定器,以实现更高的负载。然而,与此同时,底盘保持紧凑,这意味着机器附近的能见度不受限制,可以在近距离内很好地进行工作。得益于运动学(专利申请中),即使在伸展时,创新的稳定器也能非常靠近机器,而且几乎不会加宽。这也使得在封闭的建筑工地条件下使用稳定剂成为可能。 除了尾部摆动半径小外,RE 25 M上车架的新设计确保了机器非常易于维护。尽管尾部摆动半径较短,但可以在驾驶室后面进入上部车厢。配重的设计也有助于机器的维护友好型设计。维护活门集成在配重中,可确保在维护期间最佳地接近液压泵。配重可以很容易地拆卸下来进行大修。新的废气处理系统位于发动机上方,可以折叠起来进行维护。 双舱的新存储空间,飞行员座椅位于上层车厢,增加了驾驶员的舒适度。RE 25 M标配舒适座椅,并配有全新的车门系统。这使得车门能够相互打开并围绕B柱摆动。得益于INTUSI自适应操作概念,不再需要方向盘下方转向柱上的先前控制面板。未来,这将集成到INTUSI显示器中,因此视野将没有限制。 新机器的液压概念包括一个带有独立调节回路的利勃海尔双变量泵,流量为2 x 220 l/min。这意味着强大的液压附件可以独立于利勃海尔铁路挖掘机的工作和驱动运动进行操作。 此外,第二个高压回路为特殊附件提供了直接控制三个液压功能的选项。利勃海尔RE 25 M铁路挖掘机的性能令人印象深刻:凭借其120kW/163HP的发动机,该机器在通常的流体工作运动中实现了高工作速度。