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砂石行业技术 全工况高效增程式智能矿卡助力绿色矿山建设

发布时间:2022-04-25 07:20:58 来源:188金宝慱亚洲体育官网 作者:188bet金宝搏官网登录

  由中国工程院苏义脑、蔡美峰、杨裕生等院士、专家组成科技成果评价专家组,对 北京得到运通科技有限公司—全工况高效增程式智能矿卡技术 项目进行科技成果评价/鉴定。中国建材报联合中国砂石协会对相关鉴定内容进行了深度报道后,被学习强国等媒体报道和转发。

  随着社会对生态环保的日益重视,特别是“双碳”目标的提出,矿山运输领域传统的燃油运输设备因其燃油消耗高、排放污染严重已经无法适应和满足矿山运输新的形势与新的需求。虽然近年来出现了一些商用新能源重卡,但这些商用新能源重卡无法满足矿山内部运输道路路况差、坡度大等苛刻的运输环境。所以矿山急需一款能适应矿山运输环境、能满足矿山运输安全要求的新能源宽体矿卡。

  “矿山内部短倒运输目前大多采用传统燃油宽体矿卡。该型宽体矿卡发动机功率大,运行中负荷波动频繁,所以噪声大、燃油效率低、燃油消耗高、污染排放严重,已成为矿山采、装、运环节中的能源消耗和污染重点。”据深圳得到运通科技有限公司有关负责人介绍,近年来随着新能源技术的成熟,有些企业尝试把电动新能源技术引入矿山内部短倒运输中,但因新能源技术的固有特点同样面临着诸多困难,企业普遍没有采购积极性。

  “首先,纯电动宽体矿卡需要建设超大功率充电桩,不仅建设周期长,投资大,有些矿山还因为用电容量问题不具备建设充电桩的基本条件;其次,宽体矿卡电池需求大,导致一次性购置成本太高;再次,纯电动矿卡一次充电只能持续运行2~4小时,需要频繁充电或者换电,严重影响了矿山企业的运行作业效率。此外,因为电池在低温时衰减严重,纯电动宽体矿卡冬天在北方地区基本无法运行。”这位负责人介绍,在这一背景下,公司推出了全工况高效增程式智能矿卡技术,创造性地解决了传统燃油矿卡和纯电动矿卡的不足问题。

  全工况高效增程式智能矿卡技术具有以下创新点。一是通过改进增程器发动机的燃烧室结构、配气和喷油技术降低排量,目前得到公司的增程式宽体矿卡发动机仅为传统燃油车的40%,燃油消耗低、污染排放大幅减少,至少能减排70%以上。二是增程器发动机不直接参与驱动车辆,发动机运行时一直在最高效区间,其噪声低、燃油效率高,进一步降低了燃油消耗和污染排放。三是通过改进发电机特性,提高发电机的功率因数;改进驱动电机特性,提高了下坡时的能量回收效率。综合以上因素,得到公司的全工况高效增程式智能矿卡比传统燃油矿卡平均节油率超过了45%,很多矿山每年能够节油50万元以上。

  同时,全工况高效增程式智能矿卡,有增程器的“加持”,不用安充电桩,无需充电可以持续作业不影响矿山工作效率,在冬天北方地区也能够正常使用,完全不担心电池衰减,真正实现全工况。发动机的余热在冬天可对电池进行预热,有效避免了电池因低温造成的衰减。

  此外,新版本的全工况高效增程式智能矿卡技术已经实现了智能化改造,随时可以根据客户的需求升级成智能驾驶甚至无人驾驶。

  该成果已经在新疆某矿业公司得以成功应用。“我们公司地处新疆戈壁滩,自矿山开始开采就坚持把保护生态环境放在第一位。在矿上的内部运输中我们多方筹集资金花了很大代价采购了一批纯电动宽体矿卡,运行后发现‘水土不服’问题严重,需要频繁充电,刚开始一天要充七八次,天气稍微冷点就要充10多次。到了11月份车辆一个小时不用就要开到有暖气的车间,不然就无法启动,严重影响了工作效率和出勤率。”据该矿业公司有关负责人介绍,后来矿业公司的矿卡逐步替换了得到公司的全工况高效增程式智能矿卡后,使用一年多来节油率明显,运营成本大幅降低。而且智能矿卡和燃油车操作一样,不需要充电,也不需要有暖气的车库,车辆出勤率和工作效率都得到了大幅提高。

  在近日由中国砂石协会组织的科技成果评价/鉴定会的评价鉴定上,以中国工程院院士、军事科学院研究员杨裕生为组长的专家组一致认为,该成果整体达到国内领先水平,成效显著,推广潜力大,并建议进一步加大成果的推广应用。

  专家组评价,该成果研发了基于功率分流的新型全工况高效变速耦合驱动系统,采用双电机并联技术,解决了高速时高功率需求问题,扩展了动力系统高效区范围,提高系统在多变工况下的效率;研发了高效一体化增程器总成、专用飞轮发电机结构及控制技术,有效提升增程器的发电效率;首次构建整车智能控制架构与可精确量化的全工况能量流优化体系;利用远程监控平台建立可表征特定采矿线路运行能耗的经济性评价指标,揭示整条线路能量流与工况信息流的对应关系,基于大数据搭建全工况能量平衡图。

  据了解,该成果已在矿山、水利、水电、交通等多个重点工程及大型矿山应用,取得了显著的社会、经济和生态环保效益。

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