酸洗磷化、電泳 國Ⅳ時代:挖掘機如何應對挖掘機電動化的最先1小時,最后1公里
國Ⅳ時代:挖掘機如何應對挖掘機電動化的最先1小時,最后1公里
北京從2016年開始就對非道路機械實施國Ⅳ標準的制規(guī),但卻很少有挖機廠商在北京銷售國Ⅳ標準的工程機械,也很少有客戶采購。以至于不少人在懷疑北京市政府提高排放標準的可行性。更懷疑2019年中國將開始實施非道路機械的國Ⅳ排放標準。
對于工程機械來講,國Ⅳ同國Ⅲ確實有著本質的不同。國Ⅲ受影響的主要是發(fā)動機制造商,而國Ⅳ將影響到整個產業(yè)鏈。發(fā)動機制造商、主機開發(fā)商的制造成本,代理商的服務成本和終端用戶的使用成本將同時提高。可即使是一臺小型1臺挖掘機也相當于50多臺家用車的廢氣排放量,工程機械產業(yè)鏈的影響固然可以理解,但在現(xiàn)在的社會環(huán)境意識背景下,在霧霾與工程機械成本之間,估計沒有人會同情我們工程機械同人。
面對正在走近的全面國Ⅳ時代,我們工程機械同人該何去何從?
浙江大學客座教授、杭州藍力電動科技有限公司(以下簡稱藍力)首席科學家、龍小平博士在北京國際工程機械展BICES2017上給了我們一個第三選擇:徹底的電動轉型。
龍博士指出,排放標準的提高實際上是對電動轉型的最大支持。國Ⅳ之后還有國Ⅴ,如果大家繼續(xù)跟著發(fā)動機走,每過3-4年就要來一次滅頂之災。大家不如在這個時候來一個順勢轉型,放棄過去的榮光,重新打造新的電動產品。
電動挖掘機離我們有多遠?
龍博士說,如果沿著傳統(tǒng)技術路線走,就要等到石墨烯以后了,但如果換一條道路走,電動挖掘機離我們就只差1小時,1公里。
量變到質變:電動化的換“道”思維
眾所周知,現(xiàn)在的電動汽車、電動大巴等常見交通工具的電動化,都是把發(fā)動機和油箱等搬下來,換上電池和電機。如何提高電池的能量密度、延長續(xù)航里程是最大的課題。所以,有特斯拉、比亞迪等國內外公司,都在比誰能讓電動汽車跑得更遠。
但杭州藍力卻想讓我們轉頭90度,去看另一道風景。
據(jù)龍博士介紹,挖掘機每天要用的電量,最少要比電動汽車多5倍以上,而且挖掘機不可能像電動汽車那樣,沒電之前跑著去找充電樁充電。如果挖掘機要沿用汽車的電動化方案,肯定要掉進泥潭爬不出。最近雖然很多大型工程機械廠商都宣布開發(fā)了用電池驅動的電動挖掘機,但實際上卻沒有一臺能真正在普通工地上使用。其根本原因就在于他們沒有注意到,挖掘機所需要的電池總量,已經(jīng)到了從量變到質變的層次。
藍力的原始構思其實非常簡單,就是用一個大充電寶在挖掘機和電網(wǎng)之間來回跑。
如果倒退5年這個方案可能并沒有太大的魅力。但在今天的技術環(huán)境和商業(yè)環(huán)境之下,它就“意義非凡”了。
龍博士表示,從產品性質上說,這種移動供電型挖掘機,實質上是把原來的一臺挖掘機,分成了兩個既需要相互依靠,又可以相互獨立的商品。即專司原有挖掘機功能的主機,和專司電源供應的供電車。站在傳統(tǒng)產品的使用角度來看,這樣的產品重構實際是讓原來的產品變得不方便了。
可如果我們站在現(xiàn)代智能化、信息化的技術平臺上往下看,解決這點不方便根本不算問題。而從共享經(jīng)濟的角度看,把復雜而昂貴的電源部分變成可通用、可分享的獨立產品,其經(jīng)濟效益要高很多。一臺挖掘機的實際使用時間不超過25%,75%的時間都在曬太陽,如果我們能在挖掘機曬太陽的時候,把供電車分享給別的挖掘機或其他用電機械,則供電車的盈利率就可以提高至少一倍。
回歸原點:藍力電動的逆向思維
在我們的常識中,電動汽車肯定要比燃油汽車成本高很多,沒有政府的經(jīng)濟補貼,很難有實質性的市場競爭力。如果按這樣的思路想,挖掘機需要更多的電池,市場競爭力也肯定要更弱了。
不過藍力給了我們一種另類的理論。
龍博士給我們看了一張按他對移動機械的電動適應性的理解編制出的一張圖。橫軸表示機械的機動性;電的本質是不適合移動的,機械的機動性越高,就意味著成本也越高??v軸表示每臺機械的耗能量;移動機械電動化的最大利益在于油電差價,一臺機械如果做同樣的工作用電的成本往往只有用油的1/3,機械耗油量越多,把它改成電動后所得到的利益也越高。把所有的機械都排布在這張圖中,就會發(fā)現(xiàn),家用車是電動成本很高,而利益并不太高的機種。只是它的社會總量大,社會效益大,可每臺電動汽車的經(jīng)濟效益并不大。相反,挖掘機則處于電動化成本最低、電動利益最高的位置上。換句話也可以叫,在電動社會的制高點。
藍力的技術方案,能夠跳出傳統(tǒng)電動方案,另辟新徑,也正在于藍力能回歸到理性電動的原點,然后從原點再出發(fā)。(示意圖)
核心技術:寫在臉上,還是揣在懷里
用供電車為挖掘機供電,看上去很簡單嘛,有什么技術含量嗎?
龍博士指出,藍力是全世界第1家能把電動挖掘機送入尋常工地正常工作的企業(yè)。能做到這一步肯定需要很多的技術支撐。只是如何表現(xiàn)的問題。特斯拉是把他們的技術寫在臉上。但無論他們說自己的技術如何高,實際上除了不燒油之外,任何實用指標都不如汽油車。不過他們的技術表達是必要的,很多人也正是因為喜歡他們的技術形象而成為他們的客戶。
但挖掘機是生產資料,客戶不會因為喜歡藍力的技術形象就花很多錢去買藍力的產品。藍力更希望向客戶展示的是自己給客戶帶來的價值,所以,藍力技術不需要寫在臉上,只要揣在懷里就可以了。我們喜歡用一種更抽象的方式來表述自己的技術:“挖掘機與供電車既能在成本和機能上最佳分離,又能在性能上和安全上無縫連接”。把想象空間留給客戶自身。
舉一個例子,比如安全性。電動挖掘機的功率都不小,用的都是高壓電。而挖掘機的應用環(huán)境要比汽車的行駛環(huán)境復雜得多,工人素質差異也很大,如何保證復雜條件下電動系統(tǒng)的安全?其實這不是某一二個技術或訣竅可以解決的。
挖機電動:最先1小時,最后1公里
這次藍力展示的理念是“工程機械電動化的最先1小時,最后1公里”。這個概念既是市場性的,又是實踐性的。
按藍力的電動方案,組裝電動挖掘機不會比組裝柴油挖掘機多一個小時。挖掘機手學電動挖掘機也不會超過1個小時。裝卸、運輸時間也不會多1個小時。如果客戶需要的話,電動挖掘機的生產、采購、使用實際上都在大家的眼前.只是客戶在選擇時,可能會多猶豫1小時。
另一個意義是應用性的:電網(wǎng)到處都有,但不是處處都有,時時都有。電網(wǎng)的空間盲點和時間盲點不超過1公里和1小時。其實我們只要解決了這兩個盲點,電動挖掘機就可以暢通無阻了。
歸根結蒂,挖掘機電動化最重要的還是觀念轉型的問題,其他問題都會跟著觀念的轉型而飛速的改變。
電動工程機械將比電動汽車普及更快
2019年中國將開始實施非道路機械的國Ⅳ排放標準。而且很多國家都開始了執(zhí)行禁止發(fā)動機使用的時間表。這些都是電動普及的重要動力。
不過龍博士的獨“道”之處在于:他堅信電動挖掘機的普及將比電動汽車更快。過去工程機械的技術進步都是跟著汽車技術的后面走,現(xiàn)在很多挖掘機廠商也在這么等著。不過電動化不一樣。一方面如前所述,工程機械的減排效益和經(jīng)濟效益都比汽車高很多。而更重要的一面是社會對兩者的風險包容度的差別。假如這個社會上有1000萬輛電動汽車,如果有1%拋錨在路上,每臺故障排除時間即使只用10分鐘,則整個交通系統(tǒng)、整個社會都要癱瘓掉。而即使有100萬臺電動挖掘機,1%出故障、趴窩,社會影響也基本為0。更何況建筑和建筑機械都是一路一帶的支柱產業(yè),電動工程機械的正面效果也要比電動汽車高很多。所以,希望政府、媒體和有先見的工程機械企業(yè)家和用戶都能積極參與到工程機械電動化大潮中。
附:施工照片: