Excavatoarele electrice nu mai sunt un scenariu de viitor

Excavatoarele electrice nu mai sunt un scenariu de viitor

Producători precum Volvo CE, Caterpillar și Liebherr au dezvoltat tot mai mult modele de excavatoare electrice în ultimii ani și le-au adus la maturitate pe piață. Această dezvoltare este determinată de mai mulți factori, inclusiv reglementări mai stricte de mediu, creșterea costurilor cu combustibilul și presiunea tot mai mare de a reduce CO2. Excavatoarele electrice oferă avantaje decisive față de omologii lor cu motor diesel. Lucrează aproape în tăcere, ceea ce reprezintă un avantaj imens, mai ales în zonele urbane și pe șantierele pe timp de noapte. Emisiile locale sunt zero, ceea ce nu numai că aduce beneficii mediului, ci și îmbunătățește semnificativ condițiile de lucru pentru mașiniști. În plus, motoarele electrice oferă un control mai precis și un răspuns mai bun la cuplu, rezultând o funcționare mai eficientă.

Diversitatea tehnologiei

„Pentru noi, doar acționările electrice joacă un rol”, subliniază Wolfgang Rigo, Managing Director la Huppenkothen, când a fost întrebat dacă propulsoarele alternative joacă un rol în dezvoltarea excavatoarelor. „Cu modelele TB2126E, TB20e și TB260E, avem trei excavatoare electrice în gama noastră, atât de vânzare, cât și de închiriat. Acestea sunt utilizate în special pe șantierele din centrul orașului și pentru demolări (interioare).
Zeppelin se bazează pe diverse tehnologii pentru a face excavatoarele mai eficiente. „Noi, Zeppelin și Caterpillar, suntem deschiși la tehnologie în această problemă, deoarece presupunem că nu va exista „un singur” tip de acționare pentru mașinile de construcții”, subliniază Dominik Dam, șeful departamentului de mașini noi și dezvoltare de produse la Zeppelin Austria. „Din punctul nostru de vedere, diferite forme de propulsie – diesel, diesel-electric, baterie electrică și hidrogen cu și fără celule de combustie – vor coexista în viitor.”
Factorii decisivi pentru tipul de acționare ales sunt atât intensitatea energetică a sarcinii care trebuie îndeplinită, cât și încărcarea și infrastructura de pe șantier. „Formele alternative de acționare, cum ar fi tehnologia bateriei, vor continua să se dezvolte și să aibă un potențial mare.”
„Formele alternative de acționare, în special mașinile electrice cu baterie, ies din ce în ce mai mult în prim-plan”, subliniază Jörg Breuer de la Volvo CE. „Decizia în favoarea acestei forme de acționare este motivată de diverse motive, cum ar fi cerința ca propria companie să utilizeze mașini ecologice, licitații care necesită utilizarea mașinilor ecologice sau un calcul cost/beneficiu, care, luat în ansamblu, poate vorbi în favoarea mașinilor acționate electric.”

Filtrele de particule diesel și SCR au crescut în primul rând costuri, atât în ​​ceea ce privește achiziționarea, cât și întreținerea.

Wolfgang Rigo,Huppenkothen

„Am observat o creștere constantă a cererii din partea clienților noștri de la introducerea seriei noastre „zero emisii”. Am descoperit că închirierea de mașini și echipamente de construcții cu emisii zero este o modalitate deosebit de eficientă de a alunga preocupările legate de mașinile care funcționează cu baterii: în funcțiune, mașinile electrice sunt la fel de puternice ca și omologii lor convenționali, iar durata de viață a bateriei este concepută pentru a satisface cerințele șantierului”. Chudoba, director general al compania austriacă de vânzări Wacker Neuson.
Cu toate acestea, există încă o varietate de provocări care stau în calea introducerii pe scară largă a formelor alternative de acționare. Gama limitată de excavatoare electrice - în prezent între patru și opt ore în funcție de modelul producătorului și de utilizarea prevăzută - le face imposibile pentru multe șantiere mari, continue, de exemplu. În plus, infrastructura de încărcare necesită adesea investiții semnificative. În plus, costurile de achiziție ale excavatoarelor cu propulsie electrică sunt încă „semnificativ mai mari decât cele ale modelelor diesel comparabile”, după cum subliniază Stefan Kuhn, directorul general al Kuhn Holding. Mai ales în vremuri tensionate din punct de vedere economic, clienții sunt mai predispuși să opteze pentru modelele diesel mai ieftine decât pentru modelele mai scumpe cu acționări electrice, așa cum subliniază expertul în industrie.

Eficiența energetică și protecția mediului sunt parametrii esențiali ai activității noastre de dezvoltare.

Christian Chudoba, Wacker Neuson

Predestinat zonelor sensibile

Formele alternative de acționare s-ar instala foarte rapid în anumite domenii de aplicare, explică Hans-Werner Eder, District Manager DACH la Develon Europe. „De exemplu, acolo unde sunt necesare lucrări cu zgomot redus și cu emisii reduse. Aceasta include în primul rând zonele din interiorul orașului, ecosistemele sensibile, precum și amenajarea naturală și a peisagisticii”. Utilizatorii ar beneficia de mai multe avantaje în aceste domenii; Unitățile alternative permit, de asemenea, utilizarea în zone deosebit de sensibile datorită „zero emisii și reducere a zgomotului”. Există, de asemenea, „avantaje competitive în licitațiile care necesită mașini ecologice”. În plus, există viabilitate economică pe termen lung prin costuri de operare și întreținere mai mici și se construiește o „imagine corporativă inovatoare care se bazează pe durabilitate și viabilitatea viitoare”. „Devleon, desigur, nu ignoră această dezvoltare – dimpotrivă: folosim din ce în ce mai mult capacitățile noastre interne ale companiei pentru a dezvolta în continuare soluții alternative de propulsie.”
Unitățile hibride reprezintă o tehnologie de tranziție pentru a combina tot ce este mai bun din ambele lumi. Acestea combină un motor diesel mai mic cu componente electrice, permițând economii de combustibil de până la 20 la sută, reducând în același timp poluarea fonică. Excavatoarele hibride oferă o alternativă atractivă, în special pentru operatorii care nu sunt încă pregătiți pentru trecerea completă la electromobilitate. Cu toate acestea, hidrogenul ca alternativă de propulsie este încă la începutul dezvoltării, dar arată deja abordări promițătoare. În ultimele luni, o varietate de prototipuri de excavatoare cu hidrogen au fost testate de o gamă largă de producători. Tehnologia este deosebit de interesantă pentru excavatoarele mari, deoarece greutatea bateriilor este un factor limitator.

Standardul UE ca motor al inovației

Introducerea standardului UE de emisii „Etapa V” a forțat industria excavațiilor să facă inovații tehnologice semnificative în ultimii ani. Acest standard nu numai că limitează drastic emisiile de oxid de azot și particule, dar a introdus și pentru prima dată limite pentru numărul de particule - o premieră în lumea mașinilor de construcții. Producătorii au răspuns la aceasta cu o varietate de tehnologii de posttratare a gazelor de eșapament. Efectele standardului Etapa V merg mult dincolo de simpla reducere a emisiilor. Standardul a condus la o reproiectare fundamentală a multor concepte de motor și a stimulat dezvoltarea sistemelor inteligente de control al motorului. Excavatoarele moderne au acum comenzi adaptive ale motorului care optimizează performanța în funcție de situația de lucru, reducând în același timp consumul de combustibil.
De asemenea, este interesant că standardele mai stricte au promovat indirect electrificarea. Mulți producători au recunoscut că posttratarea complexă și costisitoare a gazelor de evacuare a motoarelor diesel a făcut electrificarea mai atractivă din punct de vedere economic, în special pentru excavatoarele mai mici. „Consumul de combustibil a scăzut semnificativ ca urmare a ghidurilor”, explică Dam.
„Au fost dificultăți de ajustare pentru scurt timp la motoarele din Etapa 3 – consumul de combustibil a crescut chiar pentru a atinge valorile de emisii. Cu toate acestea, tehnologia motoarelor a progresat și acum și există reduceri semnificative ale consumului de combustibil”.
"Eficiența energetică și protecția mediului sunt parametri esențiali ai activității noastre de dezvoltare. Cerințele legale au devenit enorm de stricte în ultimii ani, în special în domeniul legislației privind emisiile", spune Chudoba. „Acționările alternative continuă să câștige în importanță. Suntem foarte bine poziționați aici, cu portofoliul nostru cu emisii zero, deoarece clienții noștri pot opera deja un întreg șantier de construcții din centrul orașului, fără emisii locale de gaze de eșapament”.

În vremuri tensionate din punct de vedere economic, costurile mai mari ale excavatoarelor acționate electric reprezintă un factor decisiv pentru mulți clienți pentru a prefera excavatoarele mai ieftine, acționate convențional.

Stefan Kuhn, Kuhn Holding

 

Tehnologii mai complexe

„Tehnologia motorului este mult mai complexă decât în ​​trecut”, subliniază Breuer. „Cerințele stricte pentru reducerea oxizilor de azot și a particulelor în special înseamnă un nivel relativ ridicat de efort în posttratarea gazelor de eșapament. După cum se știe deja pentru camioane, aceasta necesită reducerea catalitică (utilizarea „Adblue”, nota editorului) și filtre de particule. Acest lucru prezintă tuturor producătorilor provocări suplimentare, cum ar fi investiția în componente suplimentare pentru tehnologia motoarelor și electronice pentru a atinge valoarea specificată a emisiilor.”
„Filtrul de particule diesel (de la 19 kW, ND) și SCR (de la 56 kW, ND) au crescut în primul rând costurile, atât în ​​ceea ce privește achiziția, cât și întreținerea”, spune Rigo. De asemenea, Kuhn vede clienții confruntați cu costuri crescute din cauza standardelor. Dar nu toată lumea vede costuri în creștere; Eder, de exemplu, crede că clienții Develon beneficiază de costuri de operare mai reduse și mai puține perioade de nefuncționare. „Conformitatea cu EU Stage V determină inovarea continuă în tehnologia motoarelor la Develon. Mașinile noastre sunt echipate cu sisteme moderne de posttratare a gazelor de evacuare (DPF, DOC, SCR) și îndeplinesc cele mai înalte standarde de mediu.”

Cheia electrificării

Tehnologia bateriilor este factorul critic de succes pentru electrificarea excavatoarelor. Capacitatea bateriei excavatoarelor electrice moderne variază foarte mult în funcție de dimensiunea mașinii. Excavatoarele compacte au de obicei o capacitate de baterie de 20-40 kWh, în timp ce modelele mai mari pot ajunge până la 300 kWh. Aceste capacități permit timpi de funcționare de la patru până la opt ore, în funcție de intensitatea operațiunii.
Pentru industria construcțiilor din Austria, aceste evoluții reprezintă atât provocări, cât și oportunități. Companiile care investesc în noi tehnologii într-un stadiu incipient și își formează angajații în consecință vor câștiga avantaje competitive. În același timp, progresele tehnologice oferă posibilitatea de a rămâne competitivi chiar și într-o țară cu costuri ridicate cu forța de muncă precum Austria.