Тема: Катализация политики + технология трех электромобилей (электродвигатель, электроконтроллер, аккумулятор для электромобилей) – электрификация строительной техники неизбежна!

2025-12-31

Предисловие:
В последние годы, по мере того как экологические проблемы постепенно становятся центром глобального внимания, энергосбережение и сокращение выбросов, а также переход к «зеленой» экономике все чаще становятся общепринятой точкой зрения во всех сферах жизни! Что касается легковых автомобилей, то за последние десять лет ежегодные продажи электромобилей резко выросли, и в апреле 2024 года доля электромобилей в оптовой и розничной торговле превысила 50%. В строительной технике, хотя уровень электрификации в настоящее время низок, наблюдается сильный рост, поэтому процесс электрификации легковых автомобилей и строительной техники можно назвать подрывными изменениями или процессом, который вот-вот начнется!
Ожидается, что спрос на электрификацию основных видов строительной техники, таких как экскаваторы, будет быстро расти в 2024-2025 годах, а спрос на обновление и замену, как ожидается, будет поддерживать спрос в отечественной строительной отрасли. В то же время, быстрое развитие электрификации, как ожидается, подчеркнет конкурентные преимущества продукции отечественных производителей оригинального оборудования и внесет вклад в глобальное развитие производителей.

Тенденции будущего:
Ожидается, что электрификация будет способствовать укреплению позиций китайской строительной техники, а технологические прорывы стали ключевым элементом глобальной стратегии. Китай обладает самой полной и ведущей в мире цепочкой поставок в сфере электрификации, и электрификация может стать ключевым фактором в процессе глобализации производителей строительной техники. С 2023 года, благодаря прорыву в технологиях электрификации и снижению цен на аккумуляторы, цикл окупаемости электрифицированной строительной техники значительно сократился, и процесс индустриализации совершил большой прорыв.

Ожидается, что прорывы в области электрификации откроют новые возможности на зарубежных рынках:
①Электрификация станет исключительной чертой отечественных брендов: отрасль строительной техники обладает определенными характеристиками потребительских товаров, особенно на европейском и американском рынках наблюдается определенная лояльность к бренду, китайский рынок имеет самую полную и ведущую в мире цепочку поставок в сфере электрификации, а электрифицированная строительная техника из Китая пользуется дефицитом на мировом рынке.
②Электрификация является ключом к решению проблемы послепродажного обслуживания: широкомасштабное продвижение электрифицированной продукции значительно усложнит послепродажное обслуживание и ремонт строительной техники, и ожидается, что китайские бренды станут одними из немногих, кто сможет предоставлять комплексные решения по послепродажному обслуживанию электрифицированной техники, что значительно упростит послепродажное обслуживание строительных объектов.
③ Лидерство в мире в области аккумуляторных технологий + значительное преимущество в стоимости: китайская электрифицированная строительная техника занимает лидирующие позиции. Китайская индустрия аккумуляторных батарей быстро развивается, достигнув в 2023 году 706 ГВт·ч установленной мощности в мире и 386 ГВт·ч в Китае, став основным полюсом роста в этой отрасли. Одновременно с быстрым ростом, аккумуляторные батареи постоянно совершенствуются и снижают себестоимость, что стало ключевым фактором снижения затрат на производство электрифицированной строительной техники. На примере электрических экскаваторов, батареи составляют около 40% от общей стоимости электрической экскаваторной техники, а снижение стоимости батарей оказывает значительное влияние на снижение первоначальных инвестиционных затрат предприятий и сокращение срока службы электрифицированной продукции: экономическая составляющая является важным фактором в развитии электрифицированной строительной техники, поэтому активное развитие китайской аккумуляторной промышленности напрямую способствует развитию этой отрасли.
④ Темпы внедрения электрификации в основных категориях быстро растут: ожидается, что темпы внедрения электрификации достигнут своего пика, а темпы развития отечественной электрифицированной строительной техники станут мировыми лидерами. В будущем, с непрерывным развитием электрификации, Китай станет первой страной в мире, достигшей электрификации в различных категориях.

Основные технологии:
Модульная конструкция, прямой привод двигателя, быстрая реакция; необслуживаемая конструкция аккумуляторного блока; алгоритм распределенного обучения для интеллектуального управления аккумуляторными батареями; интегрированная модульная конструкция значительно упрощает установку и обслуживание; помимо защиты электрических параметров и тепловой защиты, предусмотрена также защита от дыма и тройная защита; достаточное пространство для рассеивания тепла и отводные канавки для обеспечения стабильности элементов системы; соответствие многочисленным стандартам и спецификациям IEC и GB; запатентованная конструкция высоковольтной блокировки для обеспечения полной безопасности системы; степень защиты от воздействия окружающей среды IP67 или выше; стандартный протокол управления CAN для простого подключения связи. Двигатель постоянного тока с постоянными магнитами, КПД до 96%; динамическое согласование нагрузки для обеспечения эффективности и стабильности; система самонагрева PCT, подходящая для работы при температуре до -30°C; совершенная система самотестирования при включении питания для обеспечения надежности всего транспортного средства; конструкция интерфейса зарядки с двумя зарядными устройствами, самая быстрая полная зарядка за 1 час; AC/DC и DC/AC имеют высокую эффективность, КПД 90%; оснащен системой дистанционного управления передачей данных GPRS.
Модуль трансмиссии, все рабочие условия отображаются с первого взгляда.

Принципы проектирования:
Внедрение чисто электрического привода и полный отказ от конструкции гидравлического насоса с клапаном. Использование чисто электрических приводных конструкций, таких как электрические цилиндры и электронные контроллеры, для полной замены гидравлического давления, насосных клапанов и других приводных устройств, обеспечивает точность управления промышленного уровня, высокую эффективность передачи, замкнутый контур управления и интеллектуальную промышленную интеграцию распределенного электронного управления, что является ключевым элементом решения на основе чисто электрического привода. Оглядываясь на «три этапа» развития электрификации, основная логика электрификации заключается в снижении энергопотребления и стоимости, а распределенная компоновка представляет собой схему управления с наименьшим теоретическим энергопотреблением. В прошлом электродвигатели и двигатели внутреннего сгорания строительной техники почти всегда имели фиксированные насосы и фиксированную выходную мощность, и распределенная компоновка не встречалась в традиционной гидравлической компоновке. В будущем, в эпоху электрификации, распространение электродвигателей, регулируемых насосов и высокоскоростных насосов позволит использовать распределенную компоновку, и эта «один к одному» компоновка позволит максимально повысить эффективность передачи всей машины.

Преимущества перехода с механической смазки на электросмазку:
1. Энергосбережение и сокращение выбросов: В соответствии с национальной двойной углеродной стратегией, достигается реальное энергосбережение и сокращение выбросов. Традиционные машины, работающие на топливе, производят большое количество выхлопных газов во время эксплуатации, загрязняя окружающую среду. После преобразования нефти в электроэнергию, машиностроение будет использовать электрическую энергию вместо топлива, что значительно сократит выбросы отработавших газов, способствуя защите окружающей среды, энергосбережению и сокращению выбросов. Снижение рисков для здоровья на рабочем месте.
2. Переход от традиционного топливного привода к электрическому: значительно снижается уровень шума при работе машины, что уменьшает вред для слуха оператора. Электрическая машина не производит выхлопных газов во время работы, тем самым предотвращая вредное воздействие вредных веществ в выхлопных газах на дыхательную систему экскаваторщика. Более низкий уровень шума и чистота воздуха способствуют улучшению условий труда операторов, дальнейшему снижению заболеваемости и сокращению затрат. Цены на топливо нестабильны и растут, а машиностроение, работающее на топливе, сталкивается с ростом цен на энергоносители. После перехода от нефти к электричеству машиностроение может стабилизировать цены на электроэнергию, снизить затраты на энергоносители и повысить экономическую эффективность. Двигатель и аккумулятор практически не требуют технического обслуживания в течение всего срока службы, что значительно продлевает срок службы экскаватора и снижает затраты на техническое обслуживание.

3. Интеллектуальное развитие: После преобразования нефти в электричество, машиностроение может использовать интеллектуальные технологии энергосистемы для реализации дистанционного мониторинга, интеллектуального управления и других функций, что упрощает управление и техническое обслуживание оборудования.

Преимущества машиностроительного масла для производства электроэнергии очевидны: оно обеспечивает защиту окружающей среды, энергосбережение, снижение затрат, повышение эффективности и другие выгоды, что является важной тенденцией в будущем развитии машиностроения.

Будущие вызовы:
Прорыв в будущих технологиях электрификации зависит от зрелости технологии карбида кремния: техническим узким местом электротехнической строительной техники является, главным образом, выходная мощность и ресурс работы средних и крупных машин. Для средних и крупных строительных машин, чтобы обеспечить длительные условия высокой нагрузки и короткое время зарядки, необходимо обеспечить стабильную высокую выходную мощность. В условиях средне- и низковольтной платформы (обычно менее 650 В), поддерживаемой оригинальными силовыми транзисторами IGBT, высокая мощность требует большего тока, потери в цепи удваиваются, а тепловой эффект тока значительно увеличивает давление тепловыделения силового транзистора, что серьезно влияет на срок службы батареи. Силовые транзисторы на основе карбида кремния могут обеспечивать стабильный выход при высоком напряжении (выше 1000 В), низкое сопротивление в открытом состоянии, низкий ток и стабильную работу при высоких температурах, благодаря чему потери мощности силовых транзисторов на основе карбида кремния снижаются более чем на 50% по сравнению с IGBT, а срок службы батареи всей машины может быть эффективно увеличен на 5-10%. В заключение, учитывая зрелость отечественной индустрии карбида кремния и постоянное улучшение показателей стоимости и выхода продукции, карбид кремния станет единственным выбором для электрификации строительной техники.

Краткое содержание:
Ожидается, что рыночная тенденция в сегменте электрифицированной строительной техники сохранится, ассортимент продукции будет бесконечным. Традиционные производители строительной техники уже определили направление развития отрасли, и сегменты, подходящие для таких сценариев применения, как закрытые и стационарные рабочие помещения, заняли лидирующие позиции в области электрификации. Ведущие мировые компании по производству строительной техники активно внедряют электрифицированное оборудование, а компания PUMBBA, совместно с отечественными и зарубежными производителями, проводит глубокие исследования и разработки, постоянно выпуская на рынок различные виды электрифицированной строительной техники.