«Зелёные» технологии в добывающей отрасли давно перешли из категории обсуждаемых инициатив в реально действующие проекты. Недропользователи по всему миру разрабатывают свои стратегии по сокращению углеродного следа, восстановлению нарушенных земель и охране окружающей среды.
Так, компании разбивают на месте отработанных разрезов экополигоны, высаживают деревья, выпускают в реки мальков, инвестируют в очистные сооружения, пускают на переработку шины автосамосвалов, тестируют новые методы извлечения металлов из шламов и прочее.
Ещё одно из направлений, доступных добывающим предприятиям для снижения выбросов, — эксплуатация машин на электроприводе. В частности, в отрасли давно и широко используются электрические экскаваторы.
Можно сказать, что отечественным недропользователям буквально не нужно далеко ходить за ЭКГ: значительную долю рынка занимает «Уралмашзавод» группы «УЗТМ-КАРТЭКС».
А вот ниша электрических карьерных самосвалов ещё только начинает развиваться. В новом материале обобщаем, какие экологические модели представлены на мировом рынке.
Электрифицированные самосвалы отличаются рядом преимуществ по сравнению с техникой, работающей на дизельном топливе. Во-первых, они позволяют сократить атмосферные выбросы и исключить загазованность карьеров, а во-вторых, сэкономить на постоянно дорожающем моторном топливе.
Однако здесь есть свои нюансы: не на всех месторождениях есть соответствующая инфраструктура, чтобы запитать машины от силового кабеля или проложить линию электропередач для дизель-троллейвозов. Мобильность большегрузов ограничивает ёмкость аккумуляторных батарей.
Стоит сразу оговориться, что тренд на электрифицированные карьерные самосвалы только набирает обороты, и не стоит ждать, что в ближайшие годы он придёт в нашу страну.
В отечественной практике пока даже нет внедрения дизель-троллейвозов. Впервые их начали тестировать мировые производители ещё в 1950-е годы, и с тех пора интерес к электрификации то затухал, то снова возрастал на волне внимания к экологии.
Последние новости об этом гибридном виде транспорта в РФ звучали ещё в начале 2022 года: тогда Стойленский ГОК заявил, что первым среди отечественных недропользователей запустит дизель-троллейвозы в 2025-м.
Однако, вероятнее всего, проект останется нереализованным либо сдвинется вправо из санкций, ведь европейская и японская техника оказалась недоступна, а белорусский аналог — БЕЛАЗ-7530Е грузоподъёмностью 220 т — пока только прошёл этап промышленных испытаний.
Нужно учитывать, что переход на троллейный транспорт или полностью электрифицированные самосвалы в большей степени выгоден предприятиям, ведущим добычу в регионах, где затраты на завоз дизельного топлива значительно выше, чем расходы на электроэнергию. Даже если тренд приживётся в России, он всегда будет носить лишь точечный характер.
Подробнее об этой гибридной технике мы рассказывали в статье «Транспортный экобум: дизель-троллейвозы возвращаются?».
Итак, какие же перспективные модели электрических карьерных самосвалов уже представили на международном рынке и над чем ещё работают производители?
Ведущие машиностроители уже представили свои разработки в рамках экологической повестки. К примеру, в 2022 году Caterpillar презентовала свой первый полностью электрифицированный самосвал CAT 793 Electric мощностью 2650 л. с., оснащённый аккумуляторной батареей ёмкостью 1000 кВт·ч.
Энергоисточники для этой модели создали Anglo American и Williams Advanced Engineering. Известно, что на тестовых испытаниях, которые провели на карьере в Аризоне, техника с полной загрузкой 265 т проехала полигон длиной 7 км, разогнавшись до 60 км/ч.
Километровый 10-градусный подъём самосвал преодолел на скорости 12 км/ч. Рекуперативное торможение при спуске позволяет подзарядить тяговую батарею. По итогам испытаний специалисты заявили, что оставшейся энергии машине хватило бы ещё на несколько таких циклов. По своим характеристикам модель не уступает дизельным аналогам.
К слову, CAT 793 Electric разработали в рамках программы Early Leaner по внедрению электрифицированной техники, в которой участвуют различные мировые производители. Пару лет назад Caterpillar заявила, что в перспективе карьерные машины можно подзаряжать с помощью солнечных батарей.
Своё решение представил и Liebherr. В 2023 году компания поставила силовую установку на 1,4 МВт·ч, разработанную совместно с WAE Technologies, австралийской Fortescue. Недропользователь планирует сделать добычу железной руды углеродно-нейтральной к 2030 году за счёт электрифицированных и водородных самосвалов.
Уникальной аккумуляторной батареей из 8 блоков суммарным весом 15 т оснастили модель Liebherr T 264. Авторы проекта отмечали, что она обеспечивает быструю зарядку модели, всего за полчаса, и даёт возможность восполнять энергию при спуске с грузом.
После испытаний в регионе Пилбара производитель создал целое семейство большегрузов на электротяге.
В направлении экологически чистой техники развивается и ещё один ведущий игрок рынка — Белорусский автомобильный завод. Компания уже представила две модели — БЕЛАЗ-7558Е грузоподъёмностью 90 т и БЕЛАЗ-7513Е грузоподъёмностью 120 т. Первая увидела свет ещё в 2021 году, а вторая — в 2024-м.
БЕЛАЗ-7558Е массой 76 т разгоняется до 64 км/ч. Его работу обеспечивают 15 литий-ионных батарей суммарной мощностью 675 кВт·ч. Полная зарядка выполняется за 20 минут. Время беспрерывной работы конструкторы при этом указывали от 2 до 8 часов, отмечая, что модель будут совершенствовать после тестов.
Презентуя новинку, разработчики заявили, что за 10 лет на её эксплуатации можно сэкономить порядка $1 млн относительно дизельных 90-тонников бренда.
Спустя пару лет белорусская компания создала ещё одну «зелёную» модель — БЕЛАЗ-7513Е с более высокой грузоподъёмностью, который должен составить конкуренцию популярным 130-тонникам серии БЕЛАЗ-7513. Машина укомплектована 26 литий-ионными батареями общей ёмкостью 1500 кВт·ч. Силовую установку поставил российский производитель.
Китайские модели пока тоже не получили широкого распространения, однако машиностроители не отстают от своих конкурентов. Так, Xiangtan Electric Manufacturing даже опередила европейские бренды, выпустив полностью электрический 120-тонный самосвал CATL в 2021 году.
Машина укомплектована литий-железо-фосфатным аккумулятором мощностью 1,57 МВт·ч от Contemporary Amperex Technology Company. По оценкам разработчиков, техника может беспрерывно работать на протяжении 8 часов, а зарядка занимает час.
Такой же тип батареи встроен в модель ZT118EV, которую ещё один производитель из Поднебесной Zoomlion представил в 2022 году. Первый, основной электродвигатель обладает мощностью 250 кВт, второй — 170 кВт. При рекуперативном торможении возвращается 40-80% электроэнергии. Большегруз вмещает 72 т и разгоняется до 50 км/ч. Суммарная ёмкость батарей составляет 525 КВт·ч.
Напоследок стоит также упомянуть и о проекте отечественного бренда «КАМАЗ». Правда, пока машиностроитель занимается только гибридной техникой.
В 2021 году завод совместно с МГТУ им. Н. Э. Баумана анонсировал модель КАМАЗ-6561 «Геркулес» грузоподъёмностью 40 т для работы в карьере в автономном режиме. Снаряжённая масса шасси составляет 31 т.
Принцип действия таков: ДВС приводит в действие электрогенератор, который даёт заряд тяговому электродвигателю и аккумуляторам. Местами гибрид работает только на электричестве, получая дополнительную энергию при спуске. По оценкам, модель потребляет на 15% меньше топлива, чем дизельные аналоги.
Проект по созданию электромеханических беспилотных большегрузов для горной отрасли курирует Миннауки РФ. В его рамках «КАМАЗ» и МГТУ им. Н. Э. Баумана два года назад также разработали беспилотник КАМАЗ-6559 «Юпитер 30». Работает модель по той же схеме, что и «Геркулес».
Грузоподъёмность самосвала — 27 тонн (при полной массе 50 тонн). Усиленная платформа из специальной стали имеет вместимость 21,5 куб. м. Он отличается неплохой манёвренностью, так как оба моста сделаны поворотными. Максимально беспилотная машина разгоняется до 56 км/ч.
Пока о реальном опыте применения электрифицированных карьерных самосвалов известно не так много, но, учитывая экологическую политику международных добывающих компаний, можно с уверенностью сказать, что этот тренд будет только набирать популярность.
Об электрифицированной горно-шахтной технике читайте в статье «Тренд: электрификация горного транспорта».
Спасибо!
Теперь редакторы в курсе.