2023年3月28日，由中機(jī)科（北京）車輛檢測工程研究院有限公司指導(dǎo)，《工程機(jī)械與維修》雜志主辦，匠客工程機(jī)械承辦的“2023中國工程機(jī)械年度產(chǎn)品TOP50頒獎典禮”在北京盛大舉行。在2023中國工程機(jī)械年度產(chǎn)品發(fā)展（北京）論壇上，陜西同力重工新能源智能科技有限公司副總經(jīng)理董秀輝做了以「 新能源非公路寬體自卸車之技術(shù)升級之路」為主題的重要演講。

第一部分 行業(yè)政策與發(fā)展環(huán)境

“3060”是國家戰(zhàn)略，是中國對世界的莊嚴(yán)承諾。2020年9月22日，習(xí)近平主席在第七十五屆聯(lián)合國大會上發(fā)表重要講話：中國將提高國家自主貢獻(xiàn)力度，采取更加有力的政策和措施，二氧化碳排放力爭于 2030年前達(dá)到峰值，努力爭取2060年前實(shí)現(xiàn)碳中和。

從行業(yè)環(huán)境來說，寬體自卸車基于礦山作業(yè)的特殊環(huán)境，如高危、人力緊缺和人力成本高等因素，也非常適合新能源化。

同力重工的產(chǎn)品發(fā)展過程也是自卸車行業(yè)發(fā)展歷程的代表。同力以更穩(wěn)定的車身結(jié)構(gòu)，安全應(yīng)對礦區(qū)惡劣路況條件，創(chuàng)新發(fā)明寬體自卸車。產(chǎn)品從無到有，主以燃油動力技術(shù)路線，已歷經(jīng)18載。供應(yīng)鏈大比例借用重卡資源，實(shí)現(xiàn)對自卸車和礦卡設(shè)備的高性價比替代。伴隨產(chǎn)業(yè)能力發(fā)展，產(chǎn)品承載立方升級進(jìn)程由緩至急。發(fā)展至今，傳統(tǒng)技術(shù)路線已有瓶頸。85噸自卸車很可能是傳統(tǒng)動力系統(tǒng)的上限，現(xiàn)在我們用電動化產(chǎn)品更新?lián)Q代以應(yīng)對新的挑戰(zhàn)。

寬體自卸車的發(fā)展面臨很多問題與挑戰(zhàn)。礦采生產(chǎn)任務(wù)持續(xù)加大，設(shè)備運(yùn)力要求逐年提升。移動運(yùn)輸作業(yè)的交通空間限定，設(shè)備大型化需求急迫。直接借用重卡供應(yīng)鏈解決傳統(tǒng)核心動力總成資源的可能性非常低，離合器變成了易損件，嚴(yán)重影響出勤率，滿足設(shè)備大型化的傳統(tǒng)變速器資源難以落實(shí)。

礦山生產(chǎn)任務(wù)逐年加碼，原有備出勤率設(shè)備數(shù)量增加，影響運(yùn)輸速率。新能源與傳統(tǒng)燃油動力對比來說，對全工況匹配情況更好。對于重載下和重載平工況條件下，新能源寬體自卸車已具優(yōu)勢，或者通過設(shè)備大型化才有優(yōu)勢，對于重載上工況，新能源寬體自卸車的商業(yè)模式還有待成熟。

展望寬體自卸車技術(shù)的未來，寬體自卸車電動化有哪些技術(shù)路線可選擇？如何解決電動化后設(shè)備出勤率問題？有哪些核心技術(shù)待突破？

第二部分 新能源技術(shù)升級之路

探討一◎探討以整車技術(shù)路線

具體可分為純電動驅(qū)動技術(shù)路線、串聯(lián)混動技術(shù)路線、全混合動力技術(shù)路線和氫能動力技術(shù)路線。

純電動驅(qū)動技術(shù)路線有兩種細(xì)分技術(shù)路線，分別是大容量能量型電池和部分功率型小容量電池(重下工況) ，特別適合重載下工況場景。

充電版?zhèn)溆密?換電版可適用于重載上工況場景。但是在推廣上受成本、基礎(chǔ)設(shè)施、供電容量等因素制約。

串聯(lián)混動技術(shù)路線也有兩種細(xì)分技術(shù)路線，分別是小功率增程器/大容量功率型電池和大功率增程器/小容量功率型電池。這種技術(shù)路線適合重載上/綜合工況場景。但是甲醇版推廣受甲醇獲取性和醇油價差制約。

同力的甲醇混動TLH130寬體自卸車在新疆實(shí)現(xiàn)了成功的運(yùn)營。TLH130寬體自卸車無國四排放困擾，省去尿素使用成本。行車中無動力中斷式電力換擋動力系統(tǒng)，操縱更舒適；高油醇價差調(diào)價下，實(shí)現(xiàn)能耗；實(shí)現(xiàn)了成本的高度節(jié)約。50立方米的貨箱大承載、強(qiáng)勁動力，實(shí)現(xiàn)更高車速，提高設(shè)備作業(yè)效能。

全混合動力技術(shù)路線：大功率發(fā)動機(jī)，主動力源。大倍率功率型電池，輔助動力源。適合重載上/綜合工況場景。

氫能動力技術(shù)路線適合重載上/綜合工況場景。推廣受成本、基礎(chǔ)設(shè)施、氫氣獲取性制約，這種技術(shù)路線短期內(nèi)不具有應(yīng)用可能性。

探討二◎純電動力補(bǔ)能技術(shù)路線

第二種大的技術(shù)路線是基于純電動的補(bǔ)能技術(shù)路線。一種是充電技術(shù)，重載上備用車，也就是兩臺在用車在使用，一臺備用車在充電。

第二種技術(shù)是換電技術(shù)。兩臺在用車，加上換電站。與渣土車等其他商用車相比，換電難度較大。

通過基于AI的無人駕駛，也就是基于AI的換電技術(shù)，能夠解決現(xiàn)有頂?shù)鯎Q電方案難題:司機(jī)下車、翻轉(zhuǎn)帽檐和換電動作周期長。 

探討三◎動力系統(tǒng)技術(shù)路線

純電驅(qū)動動力系統(tǒng)形式有單電機(jī)直驅(qū)，單電機(jī)+減速器，單電機(jī)+機(jī)械自動變速器，雙電機(jī)+機(jī)械自動變速器，主電機(jī)+機(jī)械自動變速器+輔電機(jī)，輔電機(jī)+減速器與主電機(jī)+機(jī)械自動變速器動力耦合，電機(jī)1+機(jī)械自動變速器與電機(jī)2+機(jī)械自動變速器動力耦合等七種路線形式。

混合驅(qū)動動力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)形式有發(fā)動機(jī)+發(fā)電機(jī)+機(jī)械自動變速器與驅(qū)動電機(jī)+機(jī)械自動變速器動力耦合，發(fā)動機(jī)+發(fā)電機(jī)構(gòu)成增程器驅(qū)動電機(jī)1+機(jī)械自動變速器與驅(qū)動電機(jī)2+機(jī)械自動變速器動力耦合兩種路線形式。

各類動力系統(tǒng)構(gòu)型，其復(fù)雜性、控制難易、整機(jī)效率、系統(tǒng)成本等方面有著不同的差異化特點(diǎn)。

探討四◎動力電池輕量化、壽命與安全

以某行業(yè)產(chǎn)品為例，裝電量423度，按3000 倍吞吐量，電池壽命期內(nèi)可充放電量127萬度， 對于典型煤礦單車日用電量2000度、一年300 工作日而言，電池使用兩年就要報廢，嚴(yán)重影響用戶的用車成本。

動力電池安全未得到足夠重視。目前，動力電池還沒有配置主動安全預(yù)警和滅火系統(tǒng)，由于在營新能源車輛樣本還較有限，安全隱患還未充分暴露，建議行業(yè)關(guān)注。

探討五◎附件電動化

轉(zhuǎn)向電動直驅(qū)：礦卡低車速的工作特點(diǎn)， 一定程度降低了EPS開發(fā)難度；

制動電動直驅(qū)：礦卡新能源化后，傳統(tǒng)的氣壓制動有很多使用難題，電動直驅(qū)可很好地解決。

舉缸電動直驅(qū)：制造成本是該技術(shù)應(yīng)用的瓶頸。

探討六◎熱管理系統(tǒng)集成

從熱系統(tǒng)集成角度來去設(shè)計新能源寬體自卸車，可以節(jié)省很多成本。如省去PTC，共用電子風(fēng)扇、散熱器，電機(jī)與電池的廢熱再利用等方面。

還有很多工程機(jī)械行業(yè)新能源領(lǐng)域的開放性話題值得探討。如升高電壓平臺，1200V級部件產(chǎn)業(yè)；超級快充，可拆卸式充電槍，方便售后更換/維修；礦區(qū)電力增容建設(shè)、風(fēng)光儲運(yùn)一體化方案推廣；第三方提供”電池銀行“金融工具，解決高額電池成本給主機(jī)廠和用戶帶來的資金難題等等。

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