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国Ⅳ时代:挖掘机如何应对(附图)

挖掘机电动化的最先1小时,最后1公里

2017-09-28 16:22:23     中国机械工业联合会机经网    参与互动


关键词  国Ⅳ时代    挖掘机    如何应对   

北京从2016年开始就对非道路机械实施国Ⅳ标准的制规,但却很少有挖机厂商在北京销售国Ⅳ标准的工程机械,也很少有客户采购。以至于不少人在怀疑北京市政府提高排放标准的可行性。更怀疑2019年中国将开始实施非道路机械的国Ⅳ排放标准。

    北京从2016年开始就对非道路机械实施国Ⅳ标准的制规,但却很少有挖机厂商在北京销售国Ⅳ标准的工程机械,也很少有客户采购。以至于不少人在怀疑北京市政府提高排放标准的可行性。更怀疑2019年中国将开始实施非道路机械的国Ⅳ排放标准。

    对于工程机械来讲,国Ⅳ同国Ⅲ确实有着本质的不同。国Ⅲ受影响的主要是发动机制造商,而国Ⅳ将影响到整个产业链。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将同时提高。可即使是一台小型1台挖掘机也相当于50多台家用车的废气排放量,工程机械产业链的影响固然可以理解,但在现在的社会环境意识背景下,在雾霾与工程机械成本之间,估计没有人会同情我们工程机械同人。

    面对正在走近的全面国Ⅳ时代,我们工程机械同人该何去何从?

    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、龙小平博士在北京国际工程机械展BICES2017上给了我们一个第三选择:彻底的电动转型。

龙博士指出,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。大家不如在这个时候来一个顺势转型,放弃过去的荣光,重新打造新的电动产品。

    电动挖掘机离我们有多远?

    龙博士说,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。

    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,有特斯拉、比亚迪等国内外公司,都在比谁能让电动汽车跑得更远。

    但杭州蓝力却想让我们转头90度,去看另一道风景。

    据龙博士介绍,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。最近虽然很多大型工程机械厂商都宣布开发了用电池驱动的电动挖掘机,但实际上却没有一台能真正在普通工地上使用。其根本原因就在于他们没有注意到,挖掘机所需要的电池总量,已经到了从量变到质变的层次。

    蓝力的原始构思其实非常简单,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。

    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。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。

    可如果我们站在现代智能化、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。

    回归原点:蓝力电动的逆向思维

    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。

    不过蓝力给了我们一种另类的理论。

    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。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。

    蓝力的技术方案,能够跳出传统电动方案,另辟新径,也正在于蓝力能回归到理性电动的原点,然后从原点再出发。(示意图)

    核心技术:写在脸上,还是揣在怀里

    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?

    龙博士指出,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。只是如何表现的问题。特斯拉是把他们的技术写在脸上。但无论他们说自己的技术如何高,实际上除了不烧油之外,任何实用指标都不如汽油车。不过他们的技术表达是必要的,很多人也正是因为喜欢他们的技术形象而成为他们的客户。

    但挖掘机是生产资料,客户不会因为喜欢蓝力的技术形象就花很多钱去买蓝力的产品。蓝力更希望向客户展示的是自己给客户带来的价值,所以,蓝力技术不需要写在脸上,只要揣在怀里就可以了。我们喜欢用一种更抽象的方式来表述自己的技术:“挖掘机与供电车既能在成本和机能上最佳分离,又能在性能上和安全上无缝连接”。把想象空间留给客户自身。

    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。

    挖机电动:最先1小时,最后1公里

    这次蓝力展示的理念是“工程机械电动化的最先1小时,最后1公里”。这个概念既是市场性的,又是实践性的。

    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。如果客户需要的话,电动挖掘机的生产、采购、使用实际上都在大家的眼前.只是客户在选择时,可能会多犹豫1小时。

    另一个意义是应用性的: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。其实我们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。

    电动工程机械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。所以,希望政府、媒体和有先见的工程机械企业家和用户都能积极参与到工程机械电动化大潮中。

    附:施工照片:

深圳工地上海工地

 

 


来源:机经网            责任编辑:机经网编辑部 feng
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