Революция в строительстве и горном деле: электрическая и автономная тяжелая техника

С электрофикацией автомобилей, автобусов, грузовиков и другого транспорта, идущей уже годами, вполне естественно, что строительная техника наконец присоединяется к этому процессу. Цели нулевых выбросов, экономии топлива и снижения шума, а также улучшения управляемости при сравнимой мощности привели такие компании, как GM, к анонсу амбициозного плана полностью перейти на электричество к 2035 году, отказавшись от бензиновых и дизельных двигателей.

Volvo также предан устойчивым решениям — на самом деле, мы десятилетиями работаем над электрической строительной техникой, которая может не только трансформировать современные объекты, но и открыть возможности для совершенно новых применений тяжелой техники. Автономные решения расширяют эти возможности ещё дальше.

Если вы хотите быть на передовой владения и эксплуатации электрической техники, мы уже принимаем предзаказы на компактные электрические модели экскаватора ECR25 и погрузчика L25, которые выйдут на рынок этим летом — но эти компактные модели лишь начало. Посмотрите на дизайны наших концепт-машин EX03 (средний электрический экскаватор) и TA15 (автономный самосвал), чтобы увидеть, куда движется будущее строительной и горной техники.

КОНЦЕПТ СРЕДНЕГО ЭКСКАВАТОРА EX03: БЕЗОПАСНОСТЬ В ЦЕНТРЕ ВНИМАНИЯ

EX03 — концептный батарейный колесный экскаватор среднего размера, первый в нашей линейке средних машин. Как лабораторная концепт-машина, он всё ещё является частью исследовательского проекта и не доступен коммерчески на данный момент. Его цель — показать, как электрическая трансмиссия может привести в движение средние машины с эффективной, надежной батарейной технологией.

Электрическая трансмиссия EX03 разработана для обеспечения той же производительности, что и 14-тонный дизельный экскаватор, но с нулевыми выбросами, более высокой эффективностью, более низким уровнем шума и сниженной полной стоимостью владения. Низкий шум делает эту машину более подходящей для проектов вроде дорожного строительства и подготовки площадок в густонаселенных городских районах или ночью.

Двигатель внутреннего сгорания, обычно используемый в машинах этого размера, заменен литий-ионными батареями. В настоящее время EX03 способен работать полный рабочий день (в зависимости от цикла работы) с быстрой зарядкой в один час на обед. Мы стремимся к полному дню работы без быстрой зарядки в будущем.

Как концепт электрического экскаватора EX03 ставит безопасность на первое место?

Как и в каждом концепте Volvo, безопасность лежит в основе дизайна. Например, опциональная функция EX03 — видеодисплей, закрепленный на задней части машины. Он может быть настроен тремя способами:

• прямой видеопоток с передней части машины, позволяющий водителям за ней видеть дорогу впереди — идеально для движения по общественным дорогам;
• текстовый экран безопасности для предупреждения рабочих на объекте о движении влево, вправо или назад;
• прямая трансляция безопасного общения, где оператор может установить зрительный контакт с пешеходами и рабочими, чтобы минимизировать недопонимание (например, текст оператора на экране для пешеходов: «Я остановлю работу, чтобы вы могли перейти улицу передо мной»).

Средний экскаватор EX03 адаптируется к любым условиям площадки и обладает мощностью и долговечностью для работы на различных объектах. Благодаря нулевым выхлопным выбросам он идеальный партнер для внутригородских работ или зон, где экологические нормы ограничивают строительство. Машина может оснащаться различными навесным оборудованием для полной универсальности применения.

Мы взволнованы огромным потенциалом концепта EX03, так как он представляет будущее более безопасных и экологически ответственных строительных площадок в крупномасштабном сегменте.

КОНЦЕПТ АВТОНОМНОГО САМОСВАЛА TA15: ПЕРЕОСМЫСЛЕНИЕ РАБОТЫ КАРЬЕРОВ

TA15 — результат непрерывного развития предыдущих концепт-моделей. Машина теперь входит в автономное транспортное решение TARA, состоящее из нескольких компонентов — базовых машин (нескольких TA15), необходимой инфраструктуры (зарядных станций, диспетчерской башни, облачных решений, адаптированных под операционные требования заказчика), сервиса обслуживания и ремонта, а также практической настройки эксплуатации, варьирующейся от объекта к объекту.

Предназначение TA15 — транспортировка материала в повторяющихся потоках в замкнутых внедорожных средах, таких как карьеры. Количество машин и зарядных станций сильно зависит от целевых объемов производства/транспортировки и цикла перевозки. Флот может начинаться от 3–4 машин и расти до 15–20, работающих в скоординированных усилиях. Флот TA15 будет тесно взаимодействовать с погрузочной техникой на объекте (погрузчиками или экскаваторами) и управляться из центральной локальной диспетчерской.

Машины TA15 рассчитаны на высокомощную возможность зарядки, которая является естественной частью цикла перевозки. Это означает, что машины в принципе могут заряжаться каждый цикл с количеством энергии, необходимым для следующего цикла. Зарядка полностью автономна, использует зарядное устройство мощностью 150 кВт, подключаемое через пантотограф на земле к приемнику на дне TA15. Время зарядки варьируется от примерно одной до трех минут в зависимости от необходимого количества энергии.

Каковы преимущества автономного транспортного решения?

Основные выгоды для заказчиков включают:

• повышенную энергоэффективность благодаря электрической трансмиссии и инновационному дизайну базовой машины;
• снижение выбросов (нулевые локальные выбросы) благодаря батарейной силовой установке;
• повышенную безопасность;
• общий рост производственной производительности за счет сочетания автоматизации, электрификации и связности.

Концепт TA15 отлично проявил себя как прототип в проекте Electric Site, четко подтвердив свои преимущества и потенциал. Наши следующие шаги — улучшение стабильности, времени бесперебойной работы и общей производительности системы для достижения уровней, необходимых для перехода от прототипа к коммерчески жизнеспособному решению.

Безопасность, которая всегда была одной из ключевых ценностей Volvo, стоит на первом месте в решении TARA. Начинается это с огражденной/замкнутой зоны для автономной работы. Также есть избыточная система аварийной остановки, обеспечивающая безопасную остановку всей системы в любой момент, плюс система управления движением, непрерывно отслеживающая положение всех машин для обеспечения правильного трафика. Наконец, система обнаружения препятствий на машинах TA15 состоит из комбинации лидаров и радаров, помогающих машине обнаруживать препятствия на предполагаемом пути.

Что означает система TARA для обычных дизельных машин?

Главное изменение при переходе от обычных транспортных решений к системе TARA — системный подход. Речь не просто о замене сегодняшней техники на что-то новое — это о изменении принципов работы объектов для полного использования преимуществ электрификации, автоматизации и связности.

Мы видим решение TARA как расширение текущего предложения транспортных решений Volvo Group. Оно поможет трансформировать транспортную отрасль к более устойчивым решениям. Однако система может не подойти для каждой среды и процесса заказчика, поэтому дизельные грузовики или машины на возобновляемом топливе будут параллельно использоваться еще долго.

Мы также предвидим изменения в способе эксплуатации карьеров и других приложений заказчиков в будущем. Это потребует других рабочих мест и новых компетенций, и нам придется тесно работать с заказчиками и партнерами, чтобы сделать эти изменения реальностью.

Пока наш фокус и приоритеты — завершить разработку, верификацию и валидацию для успешного ввода на рынок решения TARA для выбранных заказчиков. Это начнется в конце 2021 года с силыми амбициями масштабирования в последующие годы. Пока мы работаем над выводом этого решения на рынок, продолжим разработку многих других захватывающих автономных решений, которые помогут сделать будущие объекты более производительными, эффективными и безопасными. Следите за новостями — будущее обещает быть очень увлекательным!

Вы можете прочитать больше о нашем движении к электромобильности и дополнительных автономных решениях Volvo, чтобы увидеть, что ещё ждёт будущее электрических и автономных машин.

Шесть инноваций, влияющих на будущее строительной техники

Строительная индустрия переживает динамичную эпоху быстрых инноваций. Во многих отношениях производители строительной техники начинают...
Читать далее

Движение Volvo к электричеству — ответы на ваши вопросы

Volvo Construction Equipment первой обязалась полностью перейти на электричество в двух полных линейках компактной техники...
Читать далее

---

Хёён Ян: Хёён присоединился к команде Volvo CE в 1998 году как инженер по управлению производительностью двигателя и установке систем двигателя. Сейчас он работает директором платформы средних экскаваторов из офиса в Чанвоне, Корея.

Уве Мюллер: Уве начал карьеру в Volvo Construction Equipment в 2006 году, где руководил несколькими исследовательскими проектами по разработке новых технологий, концепт-машин и систем объектов, включая прорывное исследование Electric Site. Сейчас он занимает пост руководителя отдела продаж и маркетинга для внедорожных решений в Volvo Automated Solutions, специализируясь на автоматизации и электрификации строительной техники.