工程機械積極探索節(jié)能減排路徑 實現(xiàn)突圍

　　節(jié)能減排已成為熱門話題，作為內(nèi)燃機第二大用戶的工程機械行業(yè)備感壓力。

　　雖然國家政策并沒有明確指向工程機械，但值得欣慰的是，工程機械行業(yè)并不是一個被動等待命令的產(chǎn)業(yè)。近年來，節(jié)能減排方式的層出不窮正體現(xiàn)了這個行業(yè)永不枯竭的創(chuàng)造力。

　　然而，這些方法在收到一定節(jié)能減排效果的同時，都具有一定的負面效應或者難以確定未來發(fā)展方向，正確認識節(jié)能減排的效果和發(fā)展目標，是業(yè)內(nèi)企業(yè)的當務之急。

　　燃料供給方式的突圍

　　作為必須使用燃料進行助推的工程機械產(chǎn)品，實現(xiàn)節(jié)能減排目標最根本的辦法莫過于尋找比柴油更清潔的能源，來替代噪音和排放污染都較重的柴油。

　　在這個領(lǐng)域，電能具備最強的優(yōu)勢，不僅清潔，而且排放問題可幾乎被徹底忽略。正因為此，雖然目前中國的叉車領(lǐng)域依然是內(nèi)燃式為主導的局面，但電瓶式叉車正被看作是未來叉車行業(yè)發(fā)展的方向。然而，由于輸出功率不穩(wěn)定等問題，這一能源目前還鮮能用于其它工程機械領(lǐng)域。

　　在常規(guī)燃料中，天然氣是污染值相對較低的能源。但是，天然氣也存在一個致命的問題——其主要成分是甲烷，熱值比較低，這將導致機器的輸出功率低于柴油。如何將天然氣應用于工程機械領(lǐng)域一直行業(yè)致力于攻克的難題。去年年底，廈工率先試制成功國內(nèi)首臺使用CNG壓縮天然氣的產(chǎn)品——XG955Ⅲ型裝載機。他們通過一系列的補償措施，使該型號產(chǎn)品的性能達到了與使用柴油機同等的效果。

　　事實上，燃料的式樣并不應僅局限于柴油、汽油、天然氣、電能等傳統(tǒng)領(lǐng)域。探索更清潔的新能源是主機制造和內(nèi)燃機企業(yè)共同關(guān)注的重點。誰能夠掌握最有效解決成本、效率與環(huán)保幾者均衡效益的能源提供方式，誰就能掌握未來市場。

　　不得不指出的是，工程機械產(chǎn)品的工況非常復雜，為了適應各種復雜情況，工程機械內(nèi)燃機必須能夠適應最困難的方式，也就是說內(nèi)燃機必須為產(chǎn)品提供最大效能的能力，這使得燃料必須具備較高的燃值。電能和天然氣在這方面顯然無法與柴油匹敵。因此，雖然這些都是非常有益的嘗試，但在短時間內(nèi)改變柴油機主導的格局是不可能的。

　　混合動力有喜難言

　　混合動力是工程機械行業(yè)近年來最熱門的節(jié)能減排典范。其中柴電混合更是最具代表性的能源組合方案?；旌蟿恿υ诠こ虣C械領(lǐng)域最初的技術(shù)應用就在于挖掘機。挖掘機是能耗較大的工程機械產(chǎn)品之一，其功率雖然變化較大，但事實上輸出功率的變化卻并不大，通過一定的技術(shù)手段可將多余的動能轉(zhuǎn)化為電能儲存起來，在需要時再進行釋放，有效利用了產(chǎn)品的無用功。這種技術(shù)得到了詹陽動力、小松、三一等企業(yè)的認可，它們相繼推出了這種模式的混合動力挖掘機。

　　卡特彼勒和山推則在推土機方面帶來了另一種概念的柴電混合。其中，卡特彼勒產(chǎn)品的推出最早，也最為顯著。這款D7E被稱為電驅(qū)動推土機，但實際上它卻搭載了一臺柴油機作為動力的最初來源，先由柴油機驅(qū)動發(fā)電機，然后將電流供給整機使用。這一構(gòu)思打破了能源直接供給整機使用的慣性思維，也提供了新的混合動力方式。

　　這兩種不同技術(shù)產(chǎn)生的根源在于產(chǎn)品面對的工況不同。挖掘機工況雖然復雜，但動作的重復性較強，動作幅度較大，便于能量回收；而推土機的工況看似穩(wěn)定，實則變化多端，但動作幅度卻非常小，適合于一種穩(wěn)定能源的供給方式。

　　挖掘機的利用無用功的混合動力方式是一種提高產(chǎn)品能源利用率的方式，本質(zhì)是一種節(jié)約方式，這也正是節(jié)能減排政策最為提倡的方式。然而，這種柴電混合方式必然需求到蓄電池，而且這種頻繁的充電方式會極大危害電池壽命，這在為電池生產(chǎn)廠家提供新產(chǎn)品領(lǐng)域的同時，也提出了技術(shù)層面的更高要求。

　　推土機的產(chǎn)電混合方式則是一種二級做功方式，但是必須指出的是，由于不可能達到絕對理想的“永動機”模式，能量從柴油轉(zhuǎn)化為電能的過程中必然會產(chǎn)生損失，雖然卡特彼勒因此產(chǎn)品榮獲了美國環(huán)保署頒發(fā)的清潔空氣卓越獎，但如果這種方式不能超越通過提高柴油機性能達到節(jié)能減排效果的成本優(yōu)勢，則將難以得到持續(xù)推廣。

來源:中國工業(yè)報

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