随着一系列紧凑型电池电动机器逐渐站稳脚跟,沃尔沃建筑设备(Volvo CE)开始了其电气化之旅的新篇章,宣布推出两款中型轮式装载机——L90 Electric 和 L120 Electric,以及一款新型轮式电池电动挖掘机和一款电动、电缆连接的材料处理机。
这些车辆中首批上市的车型是20吨重的 L120 Electric,该车型将于2024年第四季度上市,其起重能力为6吨。L120 的较小同款车型是15吨重的L90 Electric,据说是同类车型中首款电池电动轮式装载机,将于2025年在部分欧洲市场上市。
新型电动轮式装载机的设计受益于沃尔沃集团其他部门开发的电池技术。“这是沃尔沃电气化系统,”沃尔沃 CE 电动汽车解决方案专家 Fredrik Tjernstr?m 表示“它采用的组件与沃尔沃电动卡车的组件相同。”
在电池制造方面,沃尔沃建筑设备公司采取了战略性方法,以确保其电动机器的质量和控制。这是一个演变过程,在第一批紧凑型机器中,用户购买了整套电池。但在新型轮式装载机中看到的是下一个层次——购买模块,然后在自己的工厂组装电池。
转向内部电池组装的举措让沃尔沃能够更好地控制其电动机器的质量和性能。这也为公司的未来发展奠定了基础,并计划最终内部生产电池单元。
2022 年宣布建设电池厂时,沃尔沃集团总裁兼首席执行官马丁·伦德施泰特 (Martin Lundstedt) 表示:“我们的目标是,我们销售的产品中至少有 35% 是电动汽车。这一增长将需要大量使用非化石能源生产的高性能电池,因此,将电池生产纳入我们未来的工业足迹是合乎逻辑的下一步。”
电力传动
新型轮式装载机最重要的创新之一是专用的电动变速箱。“我们移除了变流器,这会导致传统轮式装载机产生大量能量损失,而电动机直接与变速箱相连,”Tjernstr?m 表示。这不仅显著提高了能源效率,还提高了机器的响应能力和整体性能。
L90 和 L120 Electric 配备独立的电动机,用于液压和推进,进一步优化了能源使用和性能。在传统的轮式装载机中,用户经常用一只脚踩刹车,一只脚踩油门来驾驶或操作,因为如果您想获得全液压以快速抬起铲斗,需要踩刹车并踩油门来建立液压。但在新型电动轮式装载机中,没有这样的关系。因此可以拉动液压杆,将立即获得全液压动力。油门踏板仅控制传动系统。
这种解耦系统为操作员提供即时液压动力,并更精确地控制机器的运动。虽然新的控制模式可能需要一些适应,让习惯于传统机器的经验丰富的操作员适应,但最终会通过缩短循环时间实现更快的响应时间、更高的能源效率和更高的生产率,并为新操作员提供更直观的学习曲线。
匹配柴油机性能
人们普遍担心电动机器的性能能否与柴油机相媲美。沃尔沃建筑设备公司已通过 L90 和 L120 Electric 正面解决了这个问题。您可以使用这台机器完成相同的工作任务,区别在于运行时间。
然而,电力自主性水平仍然令人印象深刻,L120 Electric 一次充电即可工作一整天,大约5到9个小时,而L90 Electric 可持续大约4到5个小时的中等强度运行。关键是要规划好工作日,利用休息时间为机器充电。
为了确保最大运行时间,沃尔沃建筑设备公司在电池技术上投入了大量心思和工程设计,该技术采用温控设计,配备冷却和加热系统,以确保在任何气候条件下都能发挥最佳性能。为了提高能源供应的便利性,轮式装载机的充电系统在设计时充分考虑了灵活性和实用性。它们与现有的充电标准兼容,这降低了希望将电动机器集成到车队中的公司的采用门槛。
您可以使用 CCS2 插座进行充电,因此这与汽车或卡车的充电标准相同,因此可以与其他设备或车辆共享现场的充电基础设施。
使用150kW直流快速充电器或沃尔沃的 PU500 移动电源,L90可在约70分钟内从0充电至 100%,而其交流车载电缆可在6到7小时内充电,适合夜间充电。使用180kW直流快速充电器或PU500,L120可在1 小时 40 分钟内从 10 充电至 100%,使用 40kW 直流便携式充电器则需7 小时。这两款轮式装载机还具有回收能力,可在减速时利用制动能量为电池充电,从而确保更长的运行时间和更长的制动器寿命。
增强舒适度和安全性
新型电动机器的好处不仅限于减少二氧化碳排放量。操作员舒适度和现场安全性得到了显著改善,它们的噪音只有类似柴油机的三分之一,但振动也只有十分之一。这对于操作员在工作环境中的舒适度确实大有裨益。
操作员通常不会考虑噪音和振动的影响,直到他们尝试过。但后来他们发现,他们事后不会像使用柴油时那样疲惫。
噪音和振动的大幅减少也使机器更适合城市环境和封闭空间,排放量的减少不仅仅是碳排放,还减少了柴油机器对健康的直接负面影响。氮氧化物、颗粒物和所有其他排放物都被去除,在城市环境中,这减少了对城市居民以及操作员健康和福祉的负面影响。
电气化还实现了更先进的控制系统和软件集成。操作员可以通过直观的界面轻松访问功能和设置,该界面集成了沃尔沃副驾驶和后视摄像头(如果安装)。
与此同时,机器的动力系统以前由机械系统控制,现在由软件管理。“以前它由很多阀门和软管控制,”Tejernstr?m 表示,“但现在它由软件系统控制。这创造了一系列新的可能性,可以远程调整和定制机器或冷却系统的行为,或其他任何东西。”
这种以软件为中心的方法可以通过更新实现更大程度的定制和持续改进,从而延长机器的使用寿命和功能。
通过 L90 和 L120 电动车,沃尔沃建筑设备不仅提供了新机器;它们还让人们看到了建筑设备的未来——一个比以往任何时候都更清洁、更安静、更高效的未来。
从总成本的角度来看,这些机器将找到适合客户的应用,电气化将开始变得有意义。现在我们有了运行时间,这意味着柴油版的燃料成本将抵消他们的投资。我们希望更换排放更多二氧化碳的大型机器,从而增加我们的影响力。