Οι ηλεκτρικοί εκσκαφείς δεν είναι πλέον μελλοντικό σενάριο

Οι ηλεκτρικοί εκσκαφείς δεν είναι πλέον μελλοντικό σενάριο

Κατασκευαστές όπως η Volvo CE, η Caterpillar και η Liebherr έχουν αναπτύξει ολοένα και περισσότερο μοντέλα ηλεκτρικών εκσκαφέων τα τελευταία χρόνια και τα έφεραν στην ωριμότητα της αγοράς. Αυτή η εξέλιξη οφείλεται σε διάφορους παράγοντες, συμπεριλαμβανομένων των αυστηρότερων περιβαλλοντικών κανονισμών, της αύξησης του κόστους των καυσίμων και της αυξανόμενης πίεσης για μείωση του CO2. Οι ηλεκτρικοί εκσκαφείς προσφέρουν αποφασιστικά πλεονεκτήματα έναντι των ομολόγων τους που κινούνται με ντίζελ. Λειτουργούν σχεδόν αθόρυβα, κάτι που είναι τεράστιο πλεονέκτημα, ειδικά σε αστικές περιοχές και σε εργοτάξια τη νύχτα. Οι τοπικές εκπομπές είναι μηδενικές, γεγονός που όχι μόνο ωφελεί το περιβάλλον αλλά βελτιώνει σημαντικά και τις συνθήκες εργασίας για τους μηχανουργούς. Επιπλέον, οι ηλεκτροκινητήρες προσφέρουν πιο ακριβή έλεγχο και καλύτερη απόκριση ροπής, με αποτέλεσμα πιο αποτελεσματική λειτουργία.

Ποικιλομορφία τεχνολογίας

«Για εμάς, μόνο οι ηλεκτροκινητήρες παίζουν ρόλο», τονίζει ο Wolfgang Rigo, Διευθύνων Σύμβουλος της Huppenkothen, όταν ρωτήθηκε εάν οι εναλλακτικοί κινητήρες παίζουν ρόλο στην ανάπτυξη των εκσκαφέων. "Με τα μοντέλα TB2126E, TB20e και TB260E, διαθέτουμε τρεις ηλεκτρικούς εκσκαφείς στη γκάμα μας, τόσο προς πώληση όσο και προς ενοικίαση. Αυτοί χρησιμοποιούνται ιδιαίτερα σε εργοτάξια στο κέντρο της πόλης και για κατεδάφιση (εσωτερικών)."
Η Zeppelin βασίζεται σε διάφορες τεχνολογίες για να κάνει τους εκσκαφείς πιο αποτελεσματικούς. «Εμείς, η Zeppelin και η Caterpillar, είμαστε ανοιχτοί στην τεχνολογία σε αυτό το ζήτημα, επειδή υποθέτουμε ότι δεν θα υπάρχει «ένας» τύπος κίνησης για μηχανήματα κατασκευής», τονίζει ο Dominik Dam, Επικεφαλής Ανάπτυξης Νέων Μηχανών & Προϊόντων στη Zeppelin Austria. «Κατά την άποψή μας, διαφορετικές μορφές κίνησης – ντίζελ, ντίζελ-ηλεκτρικό, ηλεκτρικό με μπαταρία και υδρογόνο με και χωρίς κυψέλες καυσίμου – θα συνυπάρχουν στο μέλλον».
Οι καθοριστικοί παράγοντες για τον επιλεγμένο τύπο κίνησης είναι τόσο η ενεργειακή ένταση της εργασίας που πρέπει να ολοκληρωθεί όσο και η φόρτιση και η υποδομή στο εργοτάξιο. «Εναλλακτικές μορφές κίνησης, όπως η τεχνολογία μπαταριών, θα συνεχίσουν να αναπτύσσονται και θα έχουν μεγάλες δυνατότητες».
«Οι εναλλακτικές μορφές κίνησης, ειδικά οι ηλεκτρικές μηχανές με μπαταρία, έρχονται όλο και περισσότερο στο προσκήνιο», τονίζει ο Jörg Breuer από τη Volvo CE. «Η απόφαση υπέρ αυτής της μορφής κίνησης υποκινείται από διάφορους λόγους, όπως η απαίτηση για χρήση μηχανών φιλικών προς το κλίμα, διαγωνισμοί που απαιτούν τη χρήση μηχανών φιλικών προς το κλίμα ή υπολογισμού κόστους/οφέλους, ο οποίος, στο σύνολό του, μπορεί να μιλήσει υπέρ των ηλεκτρικών μηχανών.»

Τα φίλτρα σωματιδίων ντίζελ και το SCR έχουν κυρίως αυξήσει το κόστος, τόσο όσον αφορά την αγορά όσο και τη συντήρηση.

Βόλφγκανγκ Ρίγκο,Huppenkothen

"Έχουμε δει μια σταθερή αύξηση της ζήτησης από τους πελάτες μας από την εισαγωγή της σειράς "μηδενικών εκπομπών". Διαπιστώσαμε ότι η ενοικίαση μηχανημάτων και εξοπλισμού κατασκευής μηδενικών εκπομπών είναι ένας ιδιαίτερα αποτελεσματικός τρόπος για να διαλύσουμε τις ανησυχίες σχετικά με μηχανήματα που λειτουργούν με μπαταρίες: Κατά τη λειτουργία, τα ηλεκτρικά μηχανήματα είναι εξίσου ισχυρά με τα συμβατικά τους και η διάρκεια ζωής της μπαταρίας έχει σχεδιαστεί για να καλύψει τις απαιτήσεις του εργοταξίου. Chudoba, Διευθύνων Σύμβουλος της Αυστριακή εταιρεία πωλήσεων Wacker Neuson.
Ωστόσο, εξακολουθούν να υπάρχουν πολλές προκλήσεις που εμποδίζουν την ευρεία εισαγωγή εναλλακτικών μορφών κίνησης. Η περιορισμένη γκάμα των ηλεκτρικών εκσκαφέων - επί του παρόντος μεταξύ τεσσάρων και οκτώ ωρών ανάλογα με το μοντέλο του κατασκευαστή και την προβλεπόμενη χρήση - τους καθιστά μη πρακτικούς για πολλά μεγάλα, συνεχόμενα εργοτάξια, για παράδειγμα. Επιπλέον, η υποδομή φόρτισης απαιτεί συχνά σημαντικές επενδύσεις. Επιπλέον, τα κόστη απόκτησης ηλεκτροκίνητων εκσκαφέων εξακολουθούν να είναι «σημαντικά υψηλότερα από αυτά των συγκρίσιμων μοντέλων diesel», όπως επισημαίνει ο Stefan Kuhn, διευθύνων σύμβουλος της Kuhn Holding. Ειδικά σε περιόδους οικονομικής έντασης, οι πελάτες είναι πιο πιθανό να επιλέξουν τα φθηνότερα μοντέλα ντίζελ παρά τα ακριβότερα μοντέλα με ηλεκτρικούς κινητήρες, όπως τονίζει ο ειδικός του κλάδου.

Η ενεργειακή απόδοση και η προστασία του περιβάλλοντος είναι βασικές παράμετροι του αναπτυξιακού μας έργου.

Christian Chudoba, Wacker Neuson

Προορισμένο για ευαίσθητες περιοχές

Οι εναλλακτικές μορφές κίνησης θα καθιερωθούν ιδιαίτερα γρήγορα σε ορισμένους τομείς εφαρμογής, εξηγεί ο Hans-Werner Eder, District Manager DACH στην Develon Europe. "Για παράδειγμα, όπου απαιτείται εργασία χαμηλού θορύβου και χαμηλών εκπομπών. Αυτό περιλαμβάνει κυρίως περιοχές του κέντρου των πόλεων, ευαίσθητα οικοσυστήματα καθώς και φυσικά και εξωραϊσμό." Οι χρήστες θα επωφεληθούν από πολλά πλεονεκτήματα σε αυτούς τους τομείς. Οι εναλλακτικοί δίσκοι επιτρέπουν επίσης τη χρήση σε ιδιαίτερα ευαίσθητες ζώνες χάρη στις «μηδενικές εκπομπές ρύπων και μείωση θορύβου». Υπάρχουν επίσης «ανταγωνιστικά πλεονεκτήματα σε διαγωνισμούς που απαιτούν μηχανήματα φιλικά προς το περιβάλλον». Επιπλέον, υπάρχει μακροπρόθεσμη οικονομική βιωσιμότητα μέσω χαμηλότερου κόστους λειτουργίας και συντήρησης και δημιουργείται μια «καινοτόμος εταιρική εικόνα που βασίζεται στη βιωσιμότητα και τη μελλοντική βιωσιμότητα». «Η Devleon φυσικά δεν αγνοεί αυτήν την εξέλιξη – αντίθετα: χρησιμοποιούμε ολοένα και περισσότερο τις εσωτερικές ικανότητες της εταιρείας μας για να αναπτύξουμε περαιτέρω εναλλακτικές λύσεις κίνησης».
Οι υβριδικοί δίσκοι αντιπροσωπεύουν μια μεταβατική τεχνολογία που συνδυάζει τα καλύτερα και των δύο κόσμων. Συνδυάζουν έναν μικρότερο κινητήρα ντίζελ με ηλεκτρικά εξαρτήματα, επιτρέποντας εξοικονόμηση καυσίμου έως και 20 τοις εκατό, μειώνοντας παράλληλα την ηχορύπανση. Οι υβριδικοί εκσκαφείς προσφέρουν μια ελκυστική εναλλακτική λύση, ειδικά για χειριστές που δεν είναι ακόμη έτοιμοι για την πλήρη μετάβαση στην ηλεκτροκίνηση. Το υδρογόνο ως εναλλακτική λύση, ωστόσο, βρίσκεται ακόμη στην αρχή της ανάπτυξης, αλλά ήδη δείχνει πολλά υποσχόμενες προσεγγίσεις. Τους τελευταίους μήνες, μια ποικιλία πρωτοτύπων εκσκαφέων υδρογόνου έχουν δοκιμαστεί από ένα ευρύ φάσμα κατασκευαστών. Η τεχνολογία είναι ιδιαίτερα ενδιαφέρουσα για τους μεγάλους εκσκαφείς, καθώς το βάρος των μπαταριών είναι περιοριστικός παράγοντας.

Πρότυπο της ΕΕ ως μοχλός καινοτομίας

Η εισαγωγή του προτύπου εκπομπών της ΕΕ «Στάδιο V» ανάγκασε τη βιομηχανία εκσκαφών να προβεί σε σημαντικές τεχνολογικές καινοτομίες τα τελευταία χρόνια. Αυτό το πρότυπο όχι μόνο περιορίζει δραστικά τις εκπομπές οξειδίων του αζώτου και σωματιδίων, αλλά εισήγαγε και όρια για τον αριθμό των σωματιδίων για πρώτη φορά - για πρώτη φορά στον κόσμο των μηχανημάτων κατασκευής. Οι κατασκευαστές ανταποκρίθηκαν σε αυτό με μια ποικιλία τεχνολογιών μετεπεξεργασίας καυσαερίων. Τα αποτελέσματα του προτύπου Stage V υπερβαίνουν κατά πολύ την απλή μείωση των εκπομπών. Το πρότυπο οδήγησε σε έναν θεμελιώδη επανασχεδιασμό πολλών ιδεών κινητήρα και ώθησε την ανάπτυξη έξυπνων συστημάτων ελέγχου κινητήρα. Οι σύγχρονοι εκσκαφείς διαθέτουν πλέον προσαρμοστικά χειριστήρια κινητήρα που βελτιστοποιούν την απόδοση ανάλογα με την κατάσταση εργασίας, ενώ ελαχιστοποιούν την κατανάλωση καυσίμου.
Είναι επίσης ενδιαφέρον ότι τα αυστηρότερα πρότυπα προωθούσαν έμμεσα την ηλεκτροκίνηση. Πολλοί κατασκευαστές αναγνώρισαν ότι η πολύπλοκη και δαπανηρή μετεπεξεργασία των καυσαερίων των κινητήρων ντίζελ έκανε τον ηλεκτρισμό πιο ελκυστικό οικονομικά, ειδικά για μικρότερους εκσκαφείς. «Η κατανάλωση καυσίμου έχει μειωθεί σημαντικά ως αποτέλεσμα των κατευθυντήριων γραμμών», εξηγεί ο Dam.
"Υπήρξαν για λίγο δυσκολίες προσαρμογής με τους κινητήρες Stage 3 - η κατανάλωση καυσίμου αυξήθηκε ακόμη και για να επιτευχθούν οι τιμές εκπομπών. Ωστόσο, η τεχνολογία του κινητήρα έχει προχωρήσει περαιτέρω και υπάρχουν σημαντικές μειώσεις στην κατανάλωση καυσίμου."
"Η ενεργειακή απόδοση και η προστασία του περιβάλλοντος είναι βασικές παράμετροι του αναπτυξιακού μας έργου. Οι νομικές απαιτήσεις έχουν γίνει εξαιρετικά αυστηρότερες τα τελευταία χρόνια, ειδικά στον τομέα της νομοθεσίας για τις εκπομπές", λέει ο Chudoba. "Οι εναλλακτικοί δίσκοι συνεχίζουν να αποκτούν σημασία. Είμαστε πολύ καλά τοποθετημένοι εδώ με το χαρτοφυλάκιό μας με μηδενικές εκπομπές, επειδή οι πελάτες μας μπορούν ήδη να λειτουργούν ένα ολόκληρο εργοτάξιο στο κέντρο της πόλης χωρίς τοπικές εκπομπές καυσαερίων."

Σε περιόδους οικονομικής έντασης, το υψηλότερο κόστος των ηλεκτρικών εκσκαφών είναι καθοριστικός παράγοντας για πολλούς πελάτες να προτιμούν φθηνότερους, συμβατικής λειτουργίας εκσκαφείς.

Stefan Kuhn, Kuhn Holding

 

Πιο πολύπλοκες τεχνολογίες

«Η τεχνολογία του κινητήρα είναι πολύ πιο περίπλοκη από ό,τι στο παρελθόν», επισημαίνει ο Breuer. "Οι αυστηρές απαιτήσεις για τη μείωση των οξειδίων του αζώτου και των σωματιδίων σημαίνουν ιδιαίτερα ένα σχετικά υψηλό επίπεδο προσπάθειας στη μετεπεξεργασία καυσαερίων. Όπως είναι ήδη γνωστό για τα φορτηγά, αυτό απαιτεί καταλυτική μείωση (χρήση 'Adblue', σημείωση του συντάκτη) και φίλτρα σωματιδίων. Αυτό παρουσιάζει σε όλους τους κατασκευαστές πρόσθετες προκλήσεις, όπως η επένδυση στην τεχνολογία και τα πρόσθετα ηλεκτρονικά εξαρτήματα."
«Το φίλτρο σωματιδίων ντίζελ (από 19 kW, σημείωση συντάκτη) και το SCR (από 56 kW, σημείωση του συντάκτη) έχουν κυρίως αυξήσει το κόστος, τόσο όσον αφορά την αγορά όσο και τη συντήρηση», λέει ο Rigo. Ο Kuhn βλέπει επίσης τους πελάτες να αντιμετωπίζουν αυξημένο κόστος λόγω των προτύπων. Αλλά δεν βλέπουν όλοι το αυξανόμενο κόστος. Ο Eder, για παράδειγμα, πιστεύει ότι οι πελάτες της Develon επωφελούνται από χαμηλότερο λειτουργικό κόστος και λιγότερους χρόνους διακοπής λειτουργίας. "Η συμμόρφωση με το EU Stage V οδηγεί σε συνεχή καινοτομία στην τεχνολογία κινητήρων στην Develon. Τα μηχανήματα μας είναι εξοπλισμένα με σύγχρονα συστήματα μετεπεξεργασίας καυσαερίων (DPF, DOC, SCR) και πληρούν τα υψηλότερα περιβαλλοντικά πρότυπα."

Το κλειδί για την ηλεκτροδότηση

Η τεχνολογία μπαταριών είναι ο κρίσιμος παράγοντας επιτυχίας για την ηλεκτροδότηση των εκσκαφέων. Η χωρητικότητα των μπαταριών των σύγχρονων ηλεκτρικών εκσκαφέων ποικίλλει σημαντικά ανάλογα με το μέγεθος του μηχανήματος. Οι συμπαγείς εκσκαφείς έχουν τυπικά χωρητικότητα μπαταρίας 20-40 kWh, ενώ τα μεγαλύτερα μοντέλα μπορούν να φτάσουν έως και 300 kWh. Αυτές οι χωρητικότητες επιτρέπουν χρόνους λειτουργίας από τέσσερις έως οκτώ ώρες, ανάλογα με την ένταση της λειτουργίας.
Για την αυστριακή κατασκευαστική βιομηχανία, αυτές οι εξελίξεις αντιπροσωπεύουν προκλήσεις και ευκαιρίες. Οι εταιρείες που επενδύουν σε νέες τεχνολογίες σε πρώιμο στάδιο και εκπαιδεύουν τους υπαλλήλους τους ανάλογα θα αποκτήσουν ανταγωνιστικά πλεονεκτήματα. Ταυτόχρονα, οι τεχνολογικές εξελίξεις προσφέρουν την ευκαιρία να παραμείνετε ανταγωνιστικοί ακόμη και σε μια χώρα με υψηλό κόστος εργασίας όπως η Αυστρία.