Электрическая революция уже здесь — мировые производители спецтехники выпускают машины на аккумуляторах для земляных, подъёмных и дорожных работ.
Существует несколько причин выбрать электрическое оборудование: возможность продлить рабочие часы в чувствительных зонах, снижение эксплуатационных и долгосрочных расходов на обслуживание, необходимость соответствовать экологическим нормам, а в некоторых случаях электрические машины демонстрируют лучшую производительность, чем аналогичные дизельные. За последние несколько лет на рынок было выпущено множество электрических машин, и порой трудно отслеживать, что уже доступно, что скоро появится, а что всё ещё находится на стадии прототипа.
Давайте рассмотрим машины, преимущества электрической энергии и основные области применения электрического оборудования в секторах земляных работ, подъёмных операций и дорожного строительства.
Какая электрическая спецтехника для земляных работ доступна сегодня?
Одно из самых значительных изменений в строительной отрасли за последние несколько лет — это расширение ассортимента электрического оборудования для земляных работ. На выставке CONEXPO-CON/AGG 2020 электрическое оборудование для земляных работ было в новинку — на выставочной площадке можно было увидеть несколько новинок и прототипов, и каждая машина была важной новостью. Три года спустя, на выставке CONEXPO-CON/AGG 2023, аккумуляторные машины встречались буквально на каждом шагу — и это всё ещё большое событие для отрасли.
Некоторые преимущества электрической энергии очевидны, другие — менее заметны. Чистый воздух и низкий уровень шума на стройплощадке выгодны для всех, кто находится поблизости, но операторы также получают мгновенный крутящий момент, отсутствие холостого хода и отсутствие необходимости в проверках, связанных с двигателем. Компании должны разработать план зарядки, не зависящий от ископаемого топлива, но для компактного оборудования существует несколько решений, включая подключение к стандартной бытовой розетке, быструю зарядку и генераторы на солнечных батареях.
Электрическая мини-спецтехника для земляных работ в какой-то мере доступно уже многие годы. Одними из первых вариантов стали мини-экскаваторы с двойным питанием, разработанные для использования в помещениях, в основном для демонтажа. Однако эти небольшие машины массой менее одной тонны, хоть и обеспечивали работу без выбросов, должны были питаться через кабель, подключённый к генератору, что ограничивало их мобильность.
Один из первых игроков на рынке электрического оборудования для земляных работ без кабеля — компания Green Machine, которая специализировалась на переоборудовании небольших машин от разных производителей для удовлетворения узкоспециализированного спроса. Компания начала свою деятельность с проекта на медицинском кампусе. Джон М. Уильямс, будущий основатель Green Machine, был с президентом кампуса и президентом энергетической компании. На улице работала дизельная машина: она была шумной, и можно было видеть выбросы. Президент энергетической компании сказал, что если Уильямс сможет создать аккумуляторную машину, которая заменит дизельную, то он её купит.
Вильямс представил опытный образец машины, показав, что она может работать от свинцово-кислотного аккумулятора. С тех пор Green Machine усовершенствовала свою аккумуляторную технологию и сотрудничает с производителями комплектного оборудования (OEM) и конечными пользователями, чтобы предложить ряд электрических решений для землеройных работ.
В конце 2010-х годов электрическое компактное землеройное оборудование привлекло гораздо больше внимания благодаря концептуальному электрическому экскаватору E12 от Mecalac и инициативе Concept Lab от Volvo Construction Equipment. Volvo публично продемонстрировала разработку своих первых электрических машин — мини-экскаватора и колесного мини-погрузчика, что привело к коммерческой презентации экскаватора ECR25 и колесного погрузчика L25 на выставке Bauma 2019.
С тех пор Volvo объявила, что, хотя компания продолжит продавать свои модели с дизельным двигателем, она прекратит исследования и разработки, сосредоточенные на дизельном компактном оборудовании, и сосредоточится исключительно на разработке электрических машин в меньших размерных классах.
JCB представила свой первый электрический мини-экскаватор 19C-1E в 2019 году, а другие производители, включая Bobcat, Takeuchi и Wacker Neuson, добавили машины на рынок электрических мини- и компактных экскаваторов.
Типы электрических машин, доступных в настоящее время или близких к производству, быстро расширились, и существует множество областей применения, где компактная электрическая землеройное спецтехника теперь является жизнеспособной, включая городские землеройные работы в районах, чувствительных к шуму, таких как окрестности больниц; подземные горные работы; благоустройство парков; а также работы по утилизации и переработке отходов.
По данным Takeuchi, демонтажные работы внутри зданий остается одним из наиболее важных применений для электрических мини-экскаваторов, которые идеально подходят для этой работы при оснащении гидравлическим молотом.
Разработка электрического оборудования теперь вышла за рамки мини-экскаваторов и мини-погрузчиков. В 2020 году компания CASE Construction Equipment вышла на новую территорию, представив свой первый полностью электрический экскаватор-погрузчик, который был разработан совместно с поставщиками коммунальных услуг США. С тех пор John Deere объявила о разработке собственного электрического экскаватора-погрузчика, также совместно с коммунальными предприятиями. С помощью электрического экскаватора-погрузчика оператор может выполнять работы по копанию, подъему и погрузке без выбросов вредных веществ, а также может без выбросов перемещаться между рабочими площадками.
Bobcat, в партнерстве с Green Machine, расширила ассортимент электрического оборудования на рынке, представив свой полностью электрический компактный гусеничный погрузчик. В этом погрузчике Bobcat также сотрудничала с Moog для питания навесного оборудования с помощью электрического привода и исключила всю гидравлику машины. Компания коммерциализировала машину и представила первые модели через Sunbelt Rentals в 2022 году. На выставке CONEXPO-CON/AGG 2023 Bobcat представила свой первый прототип полностью электрического колесного мини-погрузчика, который, по словам компании, скоро будет доступен для продажи.
В последние годы были представлены электрические модели других типов мини спецтехники, уже подходящей для городской среды, включая самосвалы, гусеничные погрузчики с площадкой для оператора, мини-контейнеры и компактные погрузчики. AUSA, JCB, Avant Tecno и Toro — лишь некоторые из компаний, предлагающих такое оборудование, и оно идеально подходит для небольших строительных работ в труднодоступных местах, а также для ландшафтных работ.
В конце 2022 года Mecalac представила линейку электрического оборудования, которая включает в себя 11,3-тонный экскаватор, поворотный погрузчик и самосвал. Цель Mecalac — создать то, что она называет «полностью электрической экосистемой» для городских строительных площадок. С помощью этих трех машин подрядчики могут выполнять целые проекты, производя нулевые выбросы и очень низкий уровень шума.
Электрификация среднеразмерной землеройной техники сопряжена с рядом сложностей, включая вес аккумуляторных батарей и необходимость доступа к источнику питания, если машина не остается на одном объекте. Однако в определенных случаях преимущества могут перевесить затраты, и ряд производителей, включая Volvo и Komatsu с экскаваторами и LiuGong с колесным погрузчиком, начали электрифицировать машины в категории от 18 до 27 тонн. Такая спецтехника подходит для объектов с легким доступом к зарядной инфраструктуре и регулярными рабочими циклами, например, для мусороперегрузочных станций. Применение в строительстве в этом классе пока ограничено. Однако, по мнению LiuGong, разработка карьеров, где фронтальный колесный погрузчик используется длительное время на одном объекте, идеально подходит для создания зарядной инфраструктуры.
LiuGong подчеркивает, что конечным пользователям необходимо учитывать срок окупаемости среднеразмерной электрической машины, такой как их колесный погрузчик. Со временем ожидаемая общая стоимость владения становится конкурентоспособной по сравнению с дизельной машиной благодаря значительной экономии топлива, снижению затрат на техническое обслуживание и сокращению выбросов.
Муниципалитеты, стремящиеся к достижению целей по сокращению выбросов и снижению уровня загрязнения воздуха в городах, также являются рынком, который, как ожидается, станет лидером перехода на электрическую энергию. На выставке CONEXPO-CON/AGG 2023 компании Gradall и Volvo Penta представили прототип электрического экскаватора Gradall, ориентированный на этот рынок. Обычно экскаваторы Gradall возвращаются в депо в конце каждого дня, что идеально подходит для ночной зарядки.
Какие электрические краны и подъемное оборудование доступны?
Электрические решения идеально подходят для подъемных работ, которые часто выполняются в городских условиях или внутри помещений.
Одним из крупнейших нововведений стала разработка компании Liebherr, которая в 2020 году представила первый в мире гусеничный кран на аккумуляторном питании. Кран был создан на базе платформы Unplugged, разработанной для аккумуляторных сваебойных установок. Кран может работать на аккумуляторе в течение четырех часов, а также может работать от сети. Эти краны построены на той же платформе, что и их дизельные аналоги.
Liebherr сообщает, что интерес к этим моделям проявляют компании, которые разработали планы по охране труда, технике безопасности и охране окружающей среды, предусматривающие сокращение выбросов от ископаемого топлива и снижение уровня шума, а также города по всему миру, которые установили строгие экологические цели по сокращению выбросов от тяжелой техники. Первый гусеничный кран Unplugged работал в Осло, Норвегия, и сейчас модельный ряд гусеничных кранов Unplugged от Liebherr расширился до четырех моделей с максимальной грузоподъемностью от 137 до 250 тонн.
Среди других производителей электрических гусеничных кранов — Sany и SENNEBOGEN. В 2022 году компания Tadano объявила о планах по коммерциализации первого в мире электрического крана повышенной проходимости.
Электрические подъемники с телескопической стрелой в той или иной форме присутствуют на рынке уже более 20 лет. Подъемное оборудование работает внутри помещений, вблизи зданий и в густонаселенных городских районах — все это идеальные условия для применения электрической энергии. Производители подъемного оборудования, включая Genie, JLG, Manitou и Snorkel, предлагают электрические подъемники с телескопической стрелой или ножничные подъемники, а также более компактное оборудование на аккумуляторном питании.
Несколько производителей, включая JCB, Manitou, Merlo и Snorkel, в последнее время расширили свой ассортимент, предлагая электрические телескопические погрузчики. Как и электрические подъемники с телескопической стрелой, электрические телескопические погрузчики идеально подходят для работ, требующих низкого уровня шума, в городских условиях. На выставке Bauma 2022 компания Manitou представила свои первые два полностью электрических поворотных телескопических погрузчика, которые могут поднимать до шести тонн на высоту 22 и 26 метров. Manitou заявляет, что эти машины могут работать в различных климатических условиях, включая холодную погоду, а рабочий диапазон можно увеличить с помощью дополнительной батареи.
Электрическая спецтехника для дорожного строительства
Электрификация в дорожном строительстве – относительно новое направление. Более десяти лет производители демонстрировали прототипы машин, но коммерческое производство электрического дорожно-строительного оборудования началось совсем недавно. Наибольший рост наблюдается в сегменте электрических тандемных катков для небольших проектов. Несколько производителей, включая Volvo Construction Equipment, Hamm, BOMAG, Dynapac и Ammann, быстро заняли эту нишу.
По информации Wirtgen Group, производителя линейки электрических катков Hamm, стимулом для разработки электрических тандемных катков послужила Скандинавия и другие регионы Европы, где подрядчикам требуется оборудование, способное работать в зонах с низким уровнем выбросов. Как и в случае с землеройной техникой, электрические катки идеально подходят для использования в городских районах с повышенными требованиями к уровню шума и загрязнения, например, рядом с больницами и школами, а также для работы в ночное время в населенных пунктах. Электрические катки также отличаются сниженными эксплуатационными расходами по сравнению с дизельными машинами – требуется только гидравлическое масло и смазка шарнирных соединений. Еще одним преимуществом является отсутствие необходимости в работе на холостом ходу, что позволяет подрядчикам дополнительно экономить средства и снижает энергопотребление в течение рабочего дня.
Компания Volvo заявляет, что ее электрические катки оснащены той же аккумуляторной архитектурой, что и мини-экскаваторы и колесные погрузчики компании. При этом Volvo отмечает, что ее электрические катки превосходят дизельные модели по производительности при работе на больших высотах. Они не зависят от естественной аспирации, при которой производительность дизельных двигателей снижается на высоте, а электрические машины сохраняют свою эффективность. Кроме того, для соответствия нормам по выбросам, дизельные аналоги имеют меньшую доступную мощность, чем электрические катки Volvo.
Электрические асфальтоукладчики находятся на ранней стадии разработки. Компания Vögele предлагает электрический мини-укладчик для европейского рынка, а другие электрические укладчики проходят испытания в Европе. На выставке CONEXPO-CON/AGG 2023 компания LeeBoy представила прототип электрического асфальтоукладчика, разработанного совместно с General Motors и Powertrain Control Solutions. По заявлению LeeBoy, преимущества электрического асфальтоукладчика включают снижение уровня шума и отсутствие потерь энергии при ожидании грузовиков или работе на холостом ходу. В остальном операторам будут знакомы производительность и управление, аналогичные дизельным укладчикам компании.
Сейчас самое время познакомиться с электрическиой спецтехников
С появлением на рынке всё большего количества электрических машин в различных категориях продуктов, от мини-экскаваторов до среднеразмерных землеройных машин и гусеничных кранов, растет возможность испытать и понять преимущества и сложности использования электрического оборудования на вашей рабочей площадке. Особенно это актуально, поскольку всё больше такого оборудования становится доступным в аренду. Электричество — не единственный вариант для снижения выбросов на рабочей площадке, и есть некоторые машины, которые не подходят для работы от аккумуляторов. Для заполнения пробелов потребуются другие технологии. Но сейчас, для планирования будущего вашего бизнеса, крайне важно ознакомиться с доступными на рынке решениями с нулевым уровнем выбросов.