淺析新能源工程機(jī)械發(fā)展現(xiàn)狀及應(yīng)用

楊帆

摘要：新能源建設(shè)近些年在我國(guó)取得了飛速的發(fā)展，但是仍然存在著一些問題和不足需要改進(jìn)。通過查閱相關(guān)文獻(xiàn)資料，對(duì)新能源工程機(jī)械發(fā)展的現(xiàn)狀及應(yīng)用進(jìn)行了總結(jié)，希望能讓大家對(duì)新能源工程機(jī)械由更多的了解和認(rèn)識(shí)。

關(guān)鍵詞：新能源工程；機(jī)械；現(xiàn)狀；應(yīng)用

一、新能源工程機(jī)械的發(fā)展現(xiàn)狀

（1）動(dòng)力電池工程機(jī)械的發(fā)展

從本質(zhì)上來說，動(dòng)力電池工程機(jī)械的動(dòng)力源為電池，即為純電動(dòng)工程機(jī)械，純電動(dòng)過程機(jī)械在我國(guó)早有研究，但研究方向更多的是趨向于小汽車，由于電池技術(shù)以及其他因素的限制，目前我國(guó)對(duì)于動(dòng)力電池工程機(jī)械的研究也比較初步。當(dāng)然，國(guó)外一些品牌推出的純電動(dòng)工程機(jī)械較多，比如日本日立品牌所推出純電動(dòng)挖掘機(jī)。一般來說，純電動(dòng)工程機(jī)械的智能化程度以及自動(dòng)化程度較高，其控制器與變頻器進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，根據(jù)負(fù)載變化對(duì)電機(jī)進(jìn)行變頻調(diào)速，并控制電磁比例閥，對(duì)斜盤變量泵的吸收功率進(jìn)行調(diào)整，實(shí)現(xiàn)最優(yōu)功率的匹配。純電動(dòng)工程機(jī)械在工作過程中具有噪音低，環(huán)境污染低的特點(diǎn)。

（2）純天然氣工程機(jī)械的發(fā)展現(xiàn)狀

目前，以天然氣作為新能源燃料的工程機(jī)械的發(fā)展比較迅速，純天然氣工程機(jī)械的發(fā)展類型主要分為兩種：壓縮天然氣和液化天然氣，在實(shí)際應(yīng)用中，我們可以發(fā)現(xiàn)，液化天然氣的續(xù)航能力更高。以天然氣作為主要?jiǎng)恿υ吹墓こ虣C(jī)械的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)為其內(nèi)部擁有一部燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)，并擁有一組或者單個(gè)液化天然氣儲(chǔ)氣瓶，接入相應(yīng)的汽化裝置以及管路；液化天然氣在作為發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力時(shí)，為提高其燃燒力度，需先把液化天然氣變成液態(tài)，然后由管路傳輸?shù)饺細(xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)，在發(fā)動(dòng)機(jī)裝置中進(jìn)一步調(diào)整，調(diào)整后在發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)燃燒，對(duì)外輸出的轉(zhuǎn)速、功率、扭矩等傳遞到耗功裝置，實(shí)現(xiàn)動(dòng)力輸出。

（3）混合動(dòng)力工程機(jī)械的發(fā)展現(xiàn)狀

混合動(dòng)力技術(shù)在工程機(jī)械中也得到了一定的應(yīng)用，目前在工程機(jī)械中所采用的混合動(dòng)力的方式主要集中為：油電混合、油液混合、油電液混合等三種方式。目前，混合動(dòng)力方案普遍采用的是油電混合的解決方案，借助蓄電池、超級(jí)電容等儲(chǔ)能元件，實(shí)現(xiàn)柴油機(jī)輸出功率和扭矩的均衡控制，達(dá)到用功率較小的柴油機(jī)來驅(qū)動(dòng)大噸位挖掘機(jī)的目的。

二、新能源機(jī)械設(shè)備的制約因素分析

（1）新能源補(bǔ)給短缺

能源補(bǔ)給站相對(duì)較少每個(gè)新能源的推行都是一個(gè)漫長(zhǎng)的過程，由于新能源的普及性還無法與傳統(tǒng)能源相提并論，導(dǎo)致新能源的補(bǔ)給站也相對(duì)較少，這就使得新能源工程機(jī)械在使用過程中因加氣等能源補(bǔ)給困難而影響其正常運(yùn)行使用，進(jìn)而給施工企業(yè)造成損失。再者，天然氣只能通過加氣站和槽車進(jìn)行加氣，國(guó)內(nèi)天然氣配套設(shè)施不完備，無法進(jìn)行長(zhǎng)期保存，并且對(duì)儲(chǔ)存環(huán)境要求較高，一般天然氣要儲(chǔ)存于-163℃的環(huán)境中，氣瓶無法保證絕對(duì)隔熱，一旦環(huán)境溫度升高，氣瓶溫度就會(huì)隨之升高，其中儲(chǔ)存的天然氣就會(huì)逐漸氣化并升壓，到達(dá)一定壓力就會(huì)產(chǎn)生泄漏，不僅浪費(fèi)天然氣，還存在一定的安全隱患。

（2）工作場(chǎng)所限制

持續(xù)作業(yè)時(shí)間短電驅(qū)動(dòng)工程機(jī)械設(shè)備雖然具備不耗油、排氣無污染、較小震動(dòng)噪聲和維護(hù)簡(jiǎn)單優(yōu)勢(shì)，但由于蓄電池容量的局限性使電動(dòng)機(jī)的功率受限，并且其儲(chǔ)電量不能維持長(zhǎng)時(shí)間或者連續(xù)作業(yè)，受工作場(chǎng)地制約較大，而電驅(qū)動(dòng)（使用電網(wǎng)電源）機(jī)械設(shè)備只能在有電源的場(chǎng)所中作業(yè)，這就使得電驅(qū)動(dòng)機(jī)械設(shè)備在工程施工中受到了一定限制，目前無法得到廣泛應(yīng)用。

三、新能源工程機(jī)械的應(yīng)用及發(fā)展

（1）發(fā)動(dòng)機(jī)

新能源工程機(jī)械多種多樣，不同的種類適用不同的工作環(huán)境，以大功率電動(dòng)馬達(dá)來代替發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的電驅(qū)動(dòng)工程機(jī)械，例如山重建機(jī)的JCM921D（電動(dòng)）挖掘機(jī)就是以電能作為動(dòng)力源，通過電動(dòng)機(jī)而非傳統(tǒng)的柴油機(jī)來對(duì)外輸出功率，具有高節(jié)能、小噪聲以及零排放的顯著優(yōu)勢(shì)，可適用于隧道、港口和城市建設(shè)等有電源的場(chǎng)所。對(duì)于外接電源不夠方便的情況下，可使用雙動(dòng)力工程機(jī)械。如英國(guó)LUCAS公司的折疊式雙動(dòng)力隨車起重機(jī)以及國(guó)內(nèi)的雙動(dòng)力挖掘機(jī)，其通過發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)行走，到達(dá)作業(yè)區(qū)后接入交流電供車載電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)機(jī)械進(jìn)行作業(yè)，不僅節(jié)能，還能降低施工費(fèi)用、減小噪音。

（2）天然氣

天然氣機(jī)械的推廣普及則與加氣站的設(shè)立密度息息相關(guān)，目前在市區(qū)或市郊的拌合站，由于周邊天然氣站較多，適合使用天然氣機(jī)械，例如天然氣裝載機(jī)、天然氣攪拌車、天然氣泵車等，而一些偏遠(yuǎn)地區(qū)則受加氣站數(shù)量和工地運(yùn)輸、加氣設(shè)備的限制，則不太適合使用，但是由于天然氣設(shè)備在節(jié)能減排方面有很大的優(yōu)勢(shì)，以天然氣為主要能源的新型工程機(jī)械設(shè)備是社會(huì)及行業(yè)的必然發(fā)展趨勢(shì)。

（3）發(fā)展愿景

目前我國(guó)的新能源工程機(jī)械的研發(fā)已經(jīng)取得了一部分進(jìn)展，而且隨著社會(huì)的發(fā)展，相關(guān)技術(shù)的不斷改善，再加上政府的支持，在相關(guān)技術(shù)方面已經(jīng)取得了不菲的成績(jī)。在未來的發(fā)展中還需要相關(guān)企業(yè)加強(qiáng)對(duì)新能源機(jī)械開發(fā)的重視，政府也應(yīng)該加大支持，不僅是在資金上，還應(yīng)該引進(jìn)相應(yīng)的技術(shù)，縮小與發(fā)達(dá)國(guó)家之間的差距。再者就是要形成較為完成的產(chǎn)業(yè)鏈，關(guān)鍵的零部件都應(yīng)該實(shí)現(xiàn)自主生產(chǎn)。政府也應(yīng)該積極推出鼓勵(lì)政策。

四、結(jié)語(yǔ)

總而言之，新的形勢(shì)下發(fā)展新能源工程機(jī)械不僅是解決全球能源短缺的主要對(duì)策，還是保護(hù)環(huán)境的重要舉措，在面臨全球能源短缺的情況下，企業(yè)和政府都應(yīng)該對(duì)相關(guān)工作予以重視，將節(jié)能、減排等作為新能源工程機(jī)械的研發(fā)重點(diǎn)，讓其抓住時(shí)代的需求與機(jī)遇，更好的為社會(huì)的發(fā)展創(chuàng)造財(cái)富。

（作者單位：長(zhǎng)沙市長(zhǎng)郡梅溪湖中學(xué)）