Tema: Catàlisi política + tecnologia trielèctrica (motor EV, controlador EV, bateria EV), l'electrificació de la maquinària de construcció és una conclusió inevitable!
Tema: Catàlisi política + tecnologia trielèctrica (motor EV, controlador EV, bateria EV), l'electrificació de la maquinària de construcció és una conclusió inevitable!
Prefaci:
En els darrers anys, a mesura que les qüestions mediambientals s'han convertit gradualment en el centre d'atenció global, la conservació d'energia i la reducció d'emissions, i el pas cap al "verd", s'han convertit cada cop més en el consens general de tots els àmbits de la vida! Pel que fa als turismes, en els darrers deu anys, les vendes anuals de vehicles elèctrics s'han disparat, l'abril de 2024, la taxa de penetració a l'engròs i al detall de vehicles elèctrics ha superat el 50%, pel que fa a la maquinària de construcció, tot i que la taxa de penetració de l'electrificació és actualment baixa, però ha sorgit un fort impuls de creixement, referint-se al procés d'electrificació dels turismes, la maquinària de construcció es pot qualificar de canvi subversiu o està a punt d'obrir-se!
Es preveu que la demanda d'electrificació de maquinària de construcció convencional, com ara les excavadores, creixi ràpidament el 2024-2025, i que la demanda de renovació i substitució doni suport a la demanda de la indústria nacional de maquinària de construcció. Al mateix temps, s'espera que el ràpid desenvolupament de l'electrificació destaqui els avantatges competitius dels productes dels fabricants d'equips originals (OEM) nacionals i contribueixi al desenvolupament global dels fabricants d'OEM.
Tendències futures:
S'espera que l'electrificació promogui l'enfortiment dels productes de maquinària de construcció de la Xina, i els avenços tecnològics s'han convertit en una part clau del disseny global. La Xina té la cadena industrial d'electrificació més completa i líder del món, i l'electrificació pot convertir-se en una variable clau en el procés de globalització dels fabricants d'equips originals de maquinària de construcció. Des del 2023, amb l'avenç de la tecnologia d'electrificació i la disminució dels preus de les bateries, el cicle de retorn de la inversió de la maquinària de construcció electrificada s'ha escurçat considerablement, i el procés d'industrialització ha marcat el començament d'un gran avenç.
Es preveu que els avenços en l'electrificació portin oportunitats innovadores als mercats estrangers:
①L'electrificació es convertirà en l'etiqueta exclusiva de les marques nacionals: la indústria de la maquinària de construcció té certs atributs de productes de consum, especialment els mercats europeus i americans tenen una certa adherència a la marca, el mercat xinès té la cadena de la indústria d'electrificació més completa i líder del món, i la maquinària de construcció electrificada de la Xina té escassetat al mercat global.
② L'electrificació és la clau per trencar la situació en els serveis postvenda: la promoció a gran escala de productes electrificats augmentarà considerablement la dificultat del servei postvenda i el manteniment de la maquinària de construcció, i s'espera que les marques xineses es converteixin en una de les poques entitats que poden proporcionar solucions completes de manteniment postvenda d'electrificació, reduint considerablement la dificultat de la construcció postvenda.
③La tecnologia de bateries lidera el món + avantatge significatiu en costos: la maquinària de construcció electrificada de la Xina pren el lideratge. La indústria de bateries de potència de la Xina s'està desenvolupant ràpidament, amb una capacitat instal·lada global de bateries de potència de 706 GWh i una capacitat instal·lada de bateries de potència de la Xina de 386 GWh el 2023, convertint-se en el principal pol de creixement de les bateries de potència al món. Al mateix temps de ràpid creixement, els productes de bateries continuen seleccionant i reduint costos ràpidament, cosa que s'ha convertit en una part clau de la reducció de costos dels productes de maquinària de construcció electrificada. Prenent com a exemple les excavadores elèctriques, les bateries representen aproximadament el 40% del cost total de l'excavació elèctrica, i la reducció del cost de les bateries té un impacte significatiu en la reducció del cost d'inversió inicial de les empreses posteriors i l'escurçament del cicle de retorn dels productes electrificats: l'economia és un factor important en la promoció de la maquinària de construcció electrificada, de manera que el vigorós desenvolupament de la indústria de bateries de la Xina és directament propici al desenvolupament de la maquinària de construcció electrificada.
④La taxa de penetració de l'electrificació en les principals categories ha augmentat ràpidament: s'espera que la taxa de penetració de l'electrificació sigui la primera a assolir el seu màxim i que la velocitat de desenvolupament de la maquinària de construcció electrificada nacional lideri el món. En el futur, amb l'avanç continu de l'electrificació, la Xina es convertirà en la primera del món a aconseguir l'electrificació en diverses categories.
Tecnologia bàsica:
Disseny modular, accionament directe del motor, resposta ràpida; Disseny sense manteniment del paquet de bateries; Algoritme d'aprenentatge distribuït per aconseguir una gestió intel·ligent dels paquets de bateries; El disseny de mòduls integrats redueix considerablement la dificultat d'instal·lació i manteniment; A més de la protecció dels paràmetres elèctrics i la protecció tèrmica, també es proporciona protecció contra el fum i triple protecció de seguretat; Configura un espai de dissipació de calor estructural suficient i una ranura de desviació per garantir l'estabilitat de la cel·la del sistema; Compleix amb múltiples estàndards i especificacions IEC i GB; Disseny d'enclavament d'alta tensió patentat per garantir la seguretat total del sistema; Nivell de protecció ambiental IP67 o superior; Protocol de control CAN estàndard per a una connexió de comunicació fàcil. Motor de CC d'imant permanent, fins a un 96% d'eficiència; Coincidència de càrrega dinàmica per garantir l'eficiència i l'estabilitat; Sistema d'autoescalfament PCT, adequat per a climes freds de -30 °C; Sistema d'autoprova d'encesa perfecte per garantir la fiabilitat de tot el vehicle; Disseny d'interfície de càrrega de doble pistola, la càrrega completa més ràpida d'1 hora; AC/DC, DC/AC estan dissenyats amb alta eficiència, 90% d'eficiència; Equipat amb control remot de dades GPRS
mòdul de transmissió, totes les condicions de treball són clares d'un cop d'ull.
Principis de disseny:
S'introdueix l'actuador d'accionament elèctric pur i s'abandona completament el disseny de la vàlvula de la bomba hidràulica. L'ús d'estructures d'accionament elèctric pur, com ara cilindres elèctrics i controladors electrònics, per substituir completament la pressió hidràulica, les vàlvules de la bomba i altres actuadors d'accionament, per aconseguir una precisió de control de nivell industrial, una alta eficiència de transmissió, un control de circuit tancat del sistema i una integració industrial intel·ligent del control electrònic distribuït és el disseny clau de la solució d'accionament elèctric pur. Mirant enrere als "tres passos" del desenvolupament de l'electrificació, la lògica central de l'electrificació rau en la reducció del consum i el cost d'energia, i el disseny distribuït és el disseny de control mestre amb el consum d'energia teòric més baix. En el passat, els motors elèctrics i els motors de combustió interna de la maquinària de construcció eren gairebé tots bombes fixes i potència de sortida fixa, i el disseny distribuït no apareixia en el disseny hidràulic tradicional. En el futur, a l'era de l'electrificació, la popularització dels motors elèctrics, les bombes variables i les bombes d'alta velocitat permetrà distribuir el disseny, i aquest disseny "un a un" maximitzarà l'eficiència de transmissió de tota la màquina.
Avantatges de canviar d'oli mecànic a electricitat:
1. Conservació d'energia i reducció d'emissions: d'acord amb l'estratègia nacional de doble carboni, s'aconsegueix realment la conservació d'energia i la reducció d'emissions. La maquinària de combustible tradicional produirà un gran nombre d'emissions d'escapament durant l'ús, causant contaminació al medi ambient. Després de convertir el petroli en electricitat, l'enginyeria mecànica utilitzarà energia elèctrica en lloc de combustible, cosa que reduirà considerablement les emissions de gasos de cua, cosa que afavoreix la protecció del medi ambient i la conservació d'energia i la reducció d'emissions. Reduir els riscos per a la salut laboral
2. Canviant l'alimentació tradicional de combustible per accionament elèctric: el soroll del funcionament del vehicle es redueix considerablement, cosa que redueix els danys a la salut auditiva de l'operador. El vehicle elèctric no produeix gasos d'escapament durant el funcionament, evitant així els danys de les substàncies nocives dels gasos d'escapament al sistema respiratori de l'excavadora. L'entorn amb menys soroll i la qualitat de l'aire net ajuden a millorar l'entorn de treball dels operadors, reduir encara més l'aparició de malalties professionals i reduir els costos. Els preus del combustible són volàtils i en augment, i l'enginyeria mecànica impulsada per combustible s'enfronta a l'augment dels costos energètics. Després de la conversió del petroli a electricitat, l'enginyeria mecànica pot fixar els preus de l'electricitat, reduir els costos energètics i millorar els beneficis econòmics. El motor i la bateria bàsicament no necessiten manteniment durant el cicle de vida, cosa que allarga considerablement la vida útil de l'excavadora i redueix el cost de manteniment.
3. Desenvolupament intel·ligent: després que el petroli es converteixi en electricitat, l'enginyeria mecànica pot utilitzar la tecnologia intel·ligent del sistema d'energia per realitzar una monitorització remota, un control intel·ligent i altres funcions, per tal de facilitar la gestió i el manteniment de la maquinària.
Els avantatges del petroli d'enginyeria mecànica respecte a l'electricitat són molt evidents, ja que poden aportar protecció del medi ambient, estalvi d'energia, reducció de costos, alta eficiència i altres beneficis, cosa que representa una tendència important en el desenvolupament futur de l'enginyeria mecànica.
Reptes futurs:
Els futurs avenços en la tecnologia d'electrificació es basen en la maduresa de la tecnologia del carbur de silici: el coll d'ampolla tècnic de la maquinària elèctrica de construcció es concentra principalment en la potència de sortida i la resistència dels equips mitjans i grans. Per a la maquinària de construcció mitjana i gran, per tal de satisfer les condicions d'alta càrrega a llarg termini i el temps de càrrega curt, cal garantir una capacitat d'entrada de sortida d'alta potència estable. Sota la plataforma de mitjana i baixa tensió (generalment inferior a 650 V) suportada pel dispositiu de potència original IGBT, l'alta potència requereix un corrent més alt, la IR de la pèrdua de circuit es duplica i l'efecte tèrmic del corrent augmenta significativament la pressió de dissipació de calor del dispositiu de potència, cosa que afecta seriosament la durada de la bateria. Els dispositius de potència SiC poden proporcionar una sortida estable a alta tensió (per sobre de 1000 V), baixa resistència, baix corrent i rendiment estable a altes temperatures, de manera que la pèrdua de potència dels dispositius de potència SiC es redueix en més d'un 50% en comparació amb els IGBT i la durada de la bateria de tota la màquina es pot millorar eficaçment entre un 5% i un 10%. En resum, amb la maduresa de la indústria nacional del carbur de silici i la millora contínua del cost i el rendiment, el carbur de silici serà l'única opció per a l'electrificació de la maquinària de construcció.
Resum:
Es preveu que el patró de mercat de la maquinària de construcció electrificada continuï, i que la disposició del producte sigui infinita, i que els fabricants d'equips originals de maquinària de construcció tradicionals hagin establert el camp de la maquinària de construcció, i les subdivisions adequades per a escenaris d'aplicació com ara entorns de treball tancats i fixos han liderat l'electrificació. Les principals empreses de maquinària de construcció del món s'han desplegat profundament en equips d'electrificació, i l'autoinvestigació i el desenvolupament de la tecnologia PUMBBA també s'estan aprofundint amb fabricants nacionals i estrangers per desenvolupar i continuar llançant una varietat de tipus de productes de maquinària de construcció electrificada.