本月早些时候,英国法律的修改使得氢动力建筑和农业机械在英国高速公路上合法化,JCB 抓住机会宣传其在氢内燃机方面 1 亿英镑(1.337 亿美元)投资的成果。
为了纪念这一立法变革,该公司安排了一辆绿色的氢动力挖掘装载机在威斯敏斯特宫前进行巡游。
与此同时,该公司目前生产九种不同的纯电动机械产品线,包括小型挖掘机、紧凑型自卸车和伸缩臂叉装车。据该公司特种项目集团总监蒂姆·伯恩霍普 (Tim Burnhope) 介绍,该公司所有类型电动机械的销量最近已突破 35,000 台。
虽然柴油动力机械仍占该原始设备制造商 (OEM) 销售产品的绝大多数,但该公司正在逐步扩大其提供的以低碳、低排放能源为动力的机械产品范围。
那么,建筑公司应该如何在氢燃料机器和电池电力驱动的机器之间做出选择呢?
氢能的优势
Burnhope 在接受Power Progress International编辑 Julian Buckley 采访时表示,氢作为建筑机械燃料的案例需要谨慎管理。
“谈到氢能及其合理应用场景,你必须从施工现场出发,反向推导。从这个角度来看,氢能的优势就更加明显了,”他解释道。
JCB驾驶一辆氢燃料挖掘装载机驶过威斯敏斯特宫,庆祝一项允许氢燃料建筑和农业机械在英国道路上行驶的法律变更(图片:JCB)。“全球人口将在欧洲以外的地区增长,与这里不同的是,这些增长大多涉及新建项目——没有基础设施,没有输电线路。但这些国家大多拥有太阳能,而这些电力可以用来在现场生产氢气。”
他以沙特阿拉伯耗资5000亿美元的巨型建设项目“新未来城”(Neom)为例,该项目包括名为“The Line”的水平摩天大楼和名为“Trojena”的山地度假胜地。所有这些项目的规划目标都是实现能源自给自足,利用可再生太阳能和风能发电来制氢。
“这在沙特阿拉伯这样的地方会很有效。但在英国,阳光并非总是普照,风力也并非总是充足,储存的可再生电力可以用来生产绿色氢气,以便在需要的时候和地点提供电力,”伯恩霍普说。
他继续说道:“我并不是说整个行业都会采用某种特定的能源,但我们很可能会看到针对不同应用场景的不同能源,例如小型机械使用电力,大型机械使用氢能,而超大型采矿和采石机械或许会使用生物燃料。关键在于使用合适的能源类型来满足需求。”
由于很难准确预测未来对氢技术的需求,JCB 确保可以在同一条装配线上以任何顺序和任何数量生产其氢内燃机,该装配线同时也是其所基于的四缸 55 kW 柴油发动机的装配线。
同样,同一条装配线上的机器可以配备柴油发动机或氢燃料发动机。“这与发动机制造非常相似。在我们生产挖掘装载机时,与其安装传统的柴油发动机和燃料箱,不如在同一条生产线上安装氢气压力罐、燃料输送系统和氢燃料发动机,”伯恩霍普解释道。
电机的应用案例
同时,电动工程机械非常适合在有可靠电力供应进行充电的工地,或者可以将机械运回仓库进行充电的工地使用。
图为 Sunbelt 公司的 JCB 电动迷你挖掘机之一,拍摄于苏格兰格拉斯哥的克莱德河上。只要连接得当,充电速度可以非常快。这些机器本身运行也很安静,因此适合在封闭的城市场所和地下空间作业。
虽然小型机器很适合使用电池供电,但将同样的技术应用于大型设备则会引发一系列问题。电池组的尺寸、充电方式和购置成本都令人望而却步。
伯恩霍普说:“一小时就能充满电,听起来确实很棒。但有时你无法获得如此高的供电速度,而且你需要相当粗的电缆才能支撑这种充电速度。这样一来,最终你还是得在现场使用柴油发电机,这就违背了初衷。”
他举例说明了以下应用场景:“一台20吨的电动挖掘机可以配备200到400千瓦时的电池。我们模拟的一种场景是,这台机器支持电池更换,但需要一辆16吨的卡车来运输8吨重的电池往返充电地点。此外,还需要另一组正在充电的电池,以及至少两名操作员。算上挖掘机的成本,总价可能在100万英镑左右,而同款柴油挖掘机的价格约为15万英镑。”
这表明,除非绝对必要,否则大型电机的成本效益并不划算。
数据分析
尽管如此,电动机械的支持者认为,虽然电动机械购买成本较高,但在某些地区,电力成本低于柴油成本,因此在机器的使用寿命内,电池驱动型电动机械的优势将会再次显现。
“我认为总体拥有成本数据不错,但这并没有考虑到一些挑战,”伯恩霍普说道。“残值很重要。而残值又受到预期充电循环次数的影响。对于小型电动机械来说,这些电池的使用寿命很长。但对于大型机械,潜在客户会问他们是否需要在10年后购买新的锂电池,而这将是一笔不小的开支。”
“这就是为什么使用铅酸电池的机器很受欢迎——虽然电池的运行时间不长,而且会磨损,但更换起来很便宜。”
JCB在美国的新工厂
今年 4 月,在美国总统唐纳德·特朗普对进口商品征收一系列关税之际,JCB 宣布将把其在美国新建的生产工厂规模扩大一倍,这一消息迅速成为新闻头条。
JCB首席创新与增长官蒂姆·伯恩霍普将在即将举行的新能源发展峰会上探讨该公司在氢燃料内燃机在机械应用方面取得的进展。(图片:JCB)JCB 最初宣布将于 2024 年在德克萨斯州圣安东尼奥建造一座 50 万平方英尺(46500 平方米)的新工厂。该公司在佐治亚州萨凡纳已经拥有一家 JCB 工厂,并已运营了 25 年。
但在特朗普宣布加征关税后,JCB 表示将把圣安东尼奥工厂的规模扩大一倍,使其达到 100 万平方英尺(超过 9 万平方米)。
新工厂将成为 JCB 仅次于其位于英国罗切斯特总部的第二大工厂。
它最初的目标就是为北美市场生产机器,但随着特朗普政府政策的改变,这项投资决定似乎更加幸运了。
Burnhope称这些计划“非常令人兴奋”,并表示,该公司此前一直在筹建该设施,计划如何安排不同的功能,但由于美国的政策方向,JCB重新考虑了其计划。
到目前为止,该公司尚未公布新工厂将生产什么产品。
有趣的是,欧洲和美国生产的同类型机械之间存在一些细微差别。伯恩霍普指出,例如,欧洲的伸缩臂叉装车吊臂较低,便于驾驶员越过较小的货物(例如砖块包装)进行操作。而美国的伸缩臂叉装车吊臂较高,以便搬运更大的物品,例如房屋建造中使用的完整木结构A型框架。
从发动机的角度来看,虽然美国仍然主要以柴油为动力,但德克萨斯州尤其进行了投资以支持大规模氢气生产,这引起了 JCB 的兴趣。
至于新关税是否会影响未来的商业决策,伯恩霍普表示:“我们需要继续谈判,找到最佳解决方案。这是我们工作的重点,同时也要服务好我们在美国的顾客。”
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