آليات كهربائية تمامًا

مع إطلاق عدد كبير من معدات البناء الكهربائية الجديدة في عام ٢٠٢٠، أصبحت الشركات المصنعة للمعدات الأصلية جادة بشأن آلات الانبعاثات النظيفة للتطبيقات المتخصصة والعامة.

قلّاب جيه سي بي (JCB) الكهربائي مثالي للعمل الداخلي

نظرًا لأن السيارات الكهربائية أصبحت سائدة في سوق سيارات الركاب وقيام عدد من الشركات المصنعة بتقديم وتطوير المركبات التجارية الكهربائية، فكيف سيتطور الاتجاه نفسه تقريبًا في صناعة معدات البناء؟ يقوم العديد من مصنعي المعدات الأصلية ببيع الآلات الكهربائية لسنوات عبر القطاعات بما في ذلك منصات الرفع المتنقلة والحفارات الصغيرة ومجموعة واسعة من معدات التعدين.

لكن العامين الماضيين شهدنا أيضًا تسارعًا في المعايير الأوروبية الكهربائية في قطاعات جديدة، مثل جهاز الحفر LB 16 التابع لشركة ليبهير وجرافة الموقع من جيه سي بي (JCB) ذات الطن الواحد واللوادر الحفارة من كيس لمعدات البناء.

عندما يتعلق الأمر بالتحول الكهربي، في حين أن المحركات الكهربائية أبسط من محركات الديزل وتوفر عزم دوران ممتازًا، فإن أكبر مشكلة تواجه مطوري الماكينات هي حزمة البطارية. يتمثل التحدي الذي يواجه مصنعي المعدات الأصلية في كهربة الآلات المتوسطة الحجم إلى الكبيرة والتي تحتاج إلى طاقة كبيرة وحيث يمثل تركيب حزم البطاريات الكبيرة تحديًا لمصممي الآلات.

تشمل التحديات الأخرى التي تواجه الصناعة اقتصاديات الحجم والتوحيد القياسي. بينما يمكن لشركات تصنيع السيارات التي تعمل بالكهرباء الحصول على خصومات على مشتريات البطاريات للطلبات بالجملة، يطلب مُصنعو معدات البناء بطاريات أقل بكثير مما يزيد من متوسط ​​التكلفة للمستخدمين النهائيين.

في دول مجلس التعاون الخليجي، يستخدم بعض المقاولين بالفعل آلات كهربائية لوظائف معينة لا سيما للأعمال الداخلية مثل التخزين أو إدارة المرافق أو المواقع الصناعية مع عمال آخرين في الجوار. من المرجح أن يتوقف التبني على نطاق واسع على عدد من العوامل - عرض القيمة للآلات نفسها مثل الموثوقية وتكلفة الملكية ومنظور الآلات الكهربائية وما إذا كان هناك دافع من البلديات والسلطات الأخرى مثل تفضيل الآلات الكهربائية على الوظائف في المناطق السكنية، كما هو الحال في كثير من الأحيان، يمكن توقع أن يتبع مقاولو دول مجلس التعاون الخليجي الاتجاهات في الأسواق الخارجية مثل الولايات المتحدة وأوروبا واليابان بدلاً من تولي زمام المبادرة.

ولكن ستكون أكبر العوامل هي الآلات التي يطرحها المصنّعون الأصليون في السوق، وما إذا كان بإمكان المقاولين رؤية فائدة واضحة من حيث التكلفة للآلات الكهربائية.

معدات البناء من كيس

في عام ٢٠٢٠، كشفت كيس عن  بروجيكت زيوس وهو أول لودر حفار كهربائي بالكامل في مجال صناعة البناء. تتميز الماكينة النموذجية  ٥٨٠ EV بنفس القوة والأداء مثل اللودر الحفار المكافئ الذي يعمل بالديزل ومن المقرر أن تظل حصرية في سوق أمريكا الشمالية. تم بالفعل بيع جهازين لشركات المرافق الأمريكية.

يتم تشغيل ٥٨٠ EV بواسطة بطارية ليثيوم أيون بقوة ٤٨٠ فولت و٩٠ كيلو وات في الساعة، وهي كافية لحوالي ثماني ساعات من وقت التشغيل اعتمادًا على التطبيق. نظرًا لأن البطارية تزود مجموعة الدفع والمحركات الهيدروليكية بشكل منفصل، فإن قوة الكسر هي نفس قوة الماكينة التي تعمل بالديزل ويتم تحسين الأداء العام أثناء تشغيل اللودر ونظام الدفع في نفس الوقت. بغض النظر عن خفض البصمة الكربونية، تشير التقديرات إلى أن ٥٨٠ EV يمكن أن توفر أساطيل تصل إلى ٩٠٪ من تكاليف تشغيل السيارة السنوية من خلال خفض الإنفاق على الديزل وزيت المحرك وسوائل عادم الديزل وصيانة المحرك طويلة الأجل. 

معدات البناء من فولفو 

لقد كانت شركة فولفو سي إي واحدة من أكثر الشركات المصنعة نشاطًا في سباق السيارات الكهربائية، كما تخطط الشركة الشقيقة فولفو للشاحنات لإطلاق شاحنة نصف كهربائية متوفرة تجاريًا.

إن فولفو إي سي آر٢٥ إليكتريك عبارة عن حفار صغير عملي للغاية، وهو الأول في مجموعة جديدة من الحفارات الكهربائية المدمجة. تصميمه النصف قطري المتأرجح ذو الذيل الصفري يعني أن بإمكانه العمل في الأماكن الضيقة، ومع عدم وجود انبعاثات، يتم التخلص من الحاجة إلى أنظمة استخراج الدخان المكلفة في الوظائف الداخلية، مثل أعمال الأساس في الطابق السفلي وهدم المباني.

كما أنها مريحة للغاية للسائق بسبب الاستجابة القصوى وانخفاض مستوى الضجيج ونقص الاهتزازات والانبعاثات ونفث الغبار الأقل. يصل وقت التشغيل إلى أربع ساعات ويمكن أن يؤدي الشحن السريع خارج اللوحة إلى إعادة الشحن بنسبة ٨٠٪ في ساعة واحدة.

أطلقت شركة فولفو سي إي أيضًا شيولات فولفو إل ٢٥ الكهربائية، بحمولة ٥ أطنان مع شحنة تشغيل لمدة ثماني ساعات وخيارات قياسية وشحن سريع. إنه يقدم أداءً مشابهًا لآلة الديزل لكنه أكثر هدوءًا بكثير.

جيه سي بي

مرت الشركة البريطانية جيه سي بي بعام مزدحم، حيث أطلقت عددًا من الآلات الكهربائية الجديدة، بما في ذلك تليهندرات تلسكوبية وعربة قلابة للموقع، بالإضافة إلى محطات شحن طاقة جديدة. هذه ليست بأي حال من الأحوال الآلات الكهربائية الأولى لـ جيه سي بي، لكنها خطوة كبيرة إلى الأمام.

525-60E  هي نسخة كهربائية بالكامل من لودول الشهير مع نفس أداء ماكينة الديزل القياسية. يوفر حلاً للتعامل مع أحمال خالية من الانبعاثات لعملاء البناء والصناعة والزراعة. تشمل الميزات الرئيسية محركات كهربائية مزدوجة للقيادة والرفع مما يوفر كفاءة أعلى وميزة تجديد الفرامل لزيادة شحن البطارية والمكونات الهيدروليكية المتجددة لزيادة الكفاءة والقدرة على التشغيل الكامل طوال فترة المناوبة.
 
كما أصدرت الشركة أول شاحنة قلابة كهربائية من موديل 1 طن مرتفع الحافة. والتي تستبدل محركات العجلات الفردية للمحرك الهيدروستاتيكي ١ T-2 بمحاور دفع تقليدية وصندوق إسقاط لتوفير دفع رباعي طوال الوقت، مع محرك هيدروليكي بقوة ٧ كيلو وات لتوصيل الدفع إلى صندوق الإسقاط، بينما يتم استخدام مضخة هيدروليكية ثانية لتقوم بتشغيل الدائرة الهيدروليكية القياسية للماكينة للتوجيه ورفع الحاويات. 

تمتلك الشركة أيضًا مجموعة جديدة من محطات جيه سي بي لتوليد الطاقة، والتي يستخدمها المقاولون أو شركات التأجير لإعادة شحن الآلات في الموقع. يتضمن ذلك وضع الشاحن في مناطق حساسة للانبعاثات مثل داخل المباني أو في مشاريع الأنفاق لتقديم عملية إعادة شحن خالية من الانبعاثات.

ليبهير

تمتلك الشركة المصنعة الألمانية ليبهير عددًا من الآلات الكهربائية، بما في ذلك مجموعة من معدات التعدين الكبيرة. والجدير بالذكر أن LB 16 هو أول جهاز حفر يعمل بالبطارية في العالم. يمكن تشغيل آلة الأساس ذات سعة ٥٥ طنًا عن طريق مصدر طاقة أو بطارية، ولا تواجه أي قيود في الأداء والتطبيق مقارنة بالإصدار التقليدي مع أقصى قطر حفر يبلغ ١٥٠٠ مم وعمق حفر يبلغ ٣٤.٥ مترًا. مع عدم وجود محرك ديزل، تكون الماكينة أكثر هدوءًا بشكل ملحوظ ولا تنتج أي انبعاثات في وقت تطبق فيه المدن قواعد صارمة بشأن مواقع العمل.

تم تصميم البطارية لتدوم لمدة يوم عمل كامل لمدة ١٠ ساعات ويمكن إعادة شحنها باستخدام مصدر كهربائي تقليدي مع إمداد ١٢٥ أمبير، يمكن شحن البطارية بسرعة في سبع ساعات مما يسمح باستخدام الماكينة ليوم كامل ثم شحنها طوال الليل. يتم تثبيت مجموعات البطارية المدمجة على العربة العلوية.

ووكر نيوسن

تشتهر سلسلة ووكر نيوسن الكهربائية بأدوات عملها، وتشمل الشيولات والشاحنة القلابة المجنزرة والجرافة الصغيرة وآلة دك تعمل بالبطارية ولوحات تعمل بالبطاريات ونظام هزاز داخلي لتوحيد الخرسانة. تشمل الآلات الرئيسية DW15e وهي عبارة عن شيولات كهربائية مفصلية ذات دفع رباعي وحمولة تصل إلى ١.٥ طن، في حين أن EZ17e عبارة عن حفار كهربائي صغير بدون تأرجح خلفي.

بالنسبة للأدوات، تتوافق بطارية واحدة مع سبع أدوات يدوية مختلفة، بما في ذلك ثلاث آلات دك تعمل بالبطارية وثلاث لوحات اهتزازية ونظام هزاز داخلي.

هيتاشي

تمتلك الشركة اليابانية هيتاشي مجموعة كبيرة من الآلات الكهربائية المتخصصة، وأبرزها شاحنات التعدين الكبيرة وحفارات التعدين. تعمل المحركات الكهربائية على تقليل تكاليف التآكل بشكل كبير بما في ذلك صيانة المحرك وبالطبع الديزل. تتطلب الآلات ذات الحجم الكبير مصادر كهربائية كبيرة ، وغالبًا ما يتم تغذية الحفارات بالكابلات، بينما تعمل شاحنات القلابة الكبيرة غالبًا على أنظمة الترولي. تمتلك هيتاشي أيضًا مجموعة من ماكينات مناولة المواد الكهربائية لاستخدامها في مواقع مثل ساحات الخردة والمخلفات.