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燃油挖掘机退出历史为期不远了吗?!
作者: 佚名 时间:2017-10-12文章来源:第一工程机械网访问量:854

 

  柯达、诺基亚式的大衰落有可能发生在挖掘机行业吗?在谈挖掘机之前,先插播一条汽车新闻:



  2017年9月,汽车行业发出重磅信息。工业和信息化部副部长辛国斌在中国汽车产业发展论坛上表示:一些国家已经制订了传统燃油车的退出时间表,目前工信部也启动了相关研究,也将会同相关部门制订我国的时间表。目前,德国、法国、荷兰、英国、印度等国家纷纷提出停止销售燃油车的时间表,新能源汽车成为未来趋势已经十分明朗。



  与汽车相比,一台小型挖掘机相当于50多台家用车的废气排放量。汽车已有退出时间表,那么,挖掘机等燃油工程机械的退出时间表也并非空穴来风。

  随着环保要求以及燃油发动机的排放标准的提升,尤其是2019年中国将开始实施非道路机械的国Ⅳ排放标准,这将影响到整个工程机械产业链。发动机制造商、主机开发商的制造成本,代理商的服务成本和终端用户的使用成本都将随之提高。

  面对日益严苛的排放要求,工程机械该何去何从?

  浙江大学客座教授、杭州蓝力电动科技有限公司(以下简称蓝力)首席科学家龙小平博士在不久前举办的BICES2017北京工程机械展上给出了一个选择:彻底的电动转型。

  龙博士认为,排放标准的提高实际上是对电动转型的最大支持。国Ⅳ之后还有国Ⅴ,如果大家继续跟着发动机走,每过3~4年就要来一次灭顶之灾。电动是大势所趋,大家不如在这个时候来一个顺势转型,打造全新的电动产品,占领未来产业的制高点。

  电动化的优势其实远远不止于节能减排。挖掘机上发动机的燃油效率还不到40%,剩下60%都是在发热,在制造废气、噪声和振动等恶劣的工作环境。现在,工程机械中所谓核心技术的一半以上都是在对付发动机带来的后遗症,而且因为这些莫名奇妙的核心技术占据了大块的制造成本,恶化了工作环境而使很多更先进的技术无法用到挖掘机上。去掉了发动机,实际上就是搬掉了挖掘机向智能化、信息化等更高层次进步的障碍,挖掘机电动化后,肯定会有一个大的飞跃,这也就是为何说挖掘机的升级转型,要从电动开始的意义。

  那么,电动挖掘机离我们有多远?

  龙博士表示,如果沿着传统技术路线走,就要等到石墨烯以后了,但如果换一条道路走,电动挖掘机离我们就只差1小时,1公里。

  如何理解这“1小时、1公里”?龙博士解释:按蓝力的电动方案,组装电动挖掘机不会比组装柴油挖掘机多一个小时。挖掘机手学电动挖掘机也不会超过1个小时。装卸、运输时间也不会多1个小时。只是客户在选择时,可能会多犹豫1小时。

  另一个意义是其应用性:电网到处都有,但不是处处都有,时时都有。电网的空间盲点和时间盲点不超过1公里和1小时。其实只要解决了这两个盲点,电动挖掘机就可以畅通无阻了。

  归根结蒂,挖掘机电动化最重要的还是观念转型的问题,其他问题都会跟着观念的转型而飞速的改变。或许,电动挖掘机的快速崛起与燃油挖掘机的快速衰落就在一念之间。

  从量变到质变 电动化的换“道”思维

  众所周知,现在的电动汽车、电动大巴等常见交通工具的电动化,都是把发动机和油箱等搬下来,换上电池和电机。如何提高电池的能量密度、延长续航里程是最大的课题。所以,电动汽车厂家都是在比谁能让电动汽车跑得更远。沿用电动汽车思路开发的电动挖掘机的厂家也不在少数,比如沃尔沃今年刚推出不久的EX02纯电动挖掘机。

  但是,挖掘机每天要用的电量,最少要比电动汽车多5倍以上,而且挖掘机不可能像电动汽车那样,没电之前跑着去找充电桩充电。如果挖掘机要沿用汽车的电动化方案,肯定要掉进泥潭爬不出。龙博士认为,其根本原因就在于挖掘机所需要的电池总量,已经到了从量变到质变的层次。

  杭州蓝力的方案让我们转头90度,去看另一道风景。其原始构思又非常简单,就是用一个大充电宝在挖掘机和电网之间来回跑。如果倒退5年这个方案可能并没有太大的魅力。但在今天的技术环境和商业环境之下,它就“意义非凡”了。

  蓝力电动挖掘机方案

  龙博士表示,从产品性质上说,这种移动供电型挖掘机,实质上是把原来的一台挖掘机,分成了两个既需要相互依靠,又可以相互独立的商品。即专司原有挖掘机功能的主机,和专司电源供应的供电车。

  蓝力的这种做法,似乎也从大牌工程机械产品上得到了印证。如下图:

  但与上面的两个双动力挖掘机相比,蓝力的做法更加彻底,完全抛弃了燃油发动机。站在传统产品的使用角度来看,这样的产品重构实际是让原来的产品变得不方便了。可如果站在现代智能化、信息化的技术平台上往下看,解决这点不方便根本不算问题。而从共享经济的角度看,把复杂而昂贵的电源部分变成可通用、可分享的独立产品,其经济效益要高很多。

  一台挖掘机的实际使用时间不超过25%,75%的时间都在晒太阳,如果我们能在挖掘机晒太阳的时候,把供电车分享给别的挖掘机或其他用电机械,则供电车的盈利率就可以提高至少一倍。

  用供电车为挖掘机供电,看上去很简单嘛,有什么技术含量吗?

  据说蓝力是全世界第1家能把电动挖掘机送入寻常工地正常工作的企业。能做到这一步肯定需要很多的技术支撑。龙博士表示,蓝力既能将挖掘机与供电车在成本和机能上做最佳分离,又能在性能上和安全上无缝连接。举一个例子,比如安全性。电动挖掘机的功率都不小,用的都是高压电。而挖掘机的应用环境要比汽车的行驶环境复杂得多,工人素质差异也很大,如何保证复杂条件下电动系统的安全?其实这不是某一二个技术或诀窍可以解决的。

  挖掘机是电动社会的制高点

  在我们的常识中,电动汽车肯定要比燃油汽车成本高很多,没有政府的经济补贴,很难有实质性的市场竞争力。如果按这样的思路想,挖掘机需要更多的电池,市场竞争力也肯定要更弱了。

  蓝力给出了一个另类的理论。龙博士给我们看了一张按他对移动机械的电动适应性的理解编制出的一张图,如下:

  横轴表示机械的机动性;电的本质是不适合移动的,机械的机动性越高,就意味着成本也越高。

  纵轴表示每台机械的耗能量;移动机械电动化的最大利益在于油电差价,一台机械如果做同样的工作用电的成本往往只有用油的1/3,机械耗油量越多,把它改成电动后所得到的利益也越高。

  把所有的机械都排布在这张图中,就会发现,家用车是电动成本很高,而利益并不太高的机种。只是它的社会总量大,社会效益大,可每台电动汽车的经济效益并不大。相反,挖掘机则处于电动化成本最低、电动利益最高的位置上。换句话也可以叫,在电动社会的制高点。

  电动挖掘机将比电动汽车普及更快

  2019年中国将开始实施非道路机械的国Ⅳ排放标准。而且很多国家都开始了执行禁止发动机使用的时间表。这些都是电动普及的重要动力。

  不过龙博士的独“道”之处在于:他坚信电动挖掘机的普及将比电动汽车更快。过去工程机械的技术进步都是跟着汽车技术的后面走,现在很多挖掘机厂商也在这么等着。

  不过电动化不一样。一方面如前所述,工程机械的减排效益和经济效益都比汽车高很多。而更重要的一面是社会对两者的风险包容度的差别。假如这个社会上有1000万辆电动汽车,如果有1%抛锚在路上,每台故障排除时间即使只用10分钟,则整个交通系统、整个社会都要瘫痪掉。而即使有100万台电动挖掘机,1%出故障、趴窝,社会影响也基本为0。更何况建筑和建筑机械都是一路一带的支柱产业,电动工程机械的正面效果也要比电动汽车高很多。

  多个国家已经出台燃油汽车退出时间表,可以预见,燃油挖掘机的退出时间表也许为期不远了。

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