淺析新能源工程機械發展現狀及應用

楊帆

摘要：新能源建設近些年在我國取得了飛速的發展，但是仍然存在著一些問題和不足需要改進。通過查閱相關文獻資料，對新能源工程機械發展的現狀及應用進行了總結，希望能讓大家對新能源工程機械由更多的了解和認識。

關鍵詞：新能源工程；機械；現狀；應用

一、新能源工程機械的發展現狀

（1）動力電池工程機械的發展

從本質上來說，動力電池工程機械的動力源為電池，即為純電動工程機械，純電動過程機械在我國早有研究，但研究方向更多的是趨向于小汽車，由于電池技術以及其他因素的限制，目前我國對于動力電池工程機械的研究也比較初步。當然，國外一些品牌推出的純電動工程機械較多，比如日本日立品牌所推出純電動挖掘機。一般來說，純電動工程機械的智能化程度以及自動化程度較高，其控制器與變頻器進行數據通信，根據負載變化對電機進行變頻調速，并控制電磁比例閥，對斜盤變量泵的吸收功率進行調整，實現最優功率的匹配。純電動工程機械在工作過程中具有噪音低，環境污染低的特點。

（2）純天然氣工程機械的發展現狀

目前，以天然氣作為新能源燃料的工程機械的發展比較迅速，純天然氣工程機械的發展類型主要分為兩種：壓縮天然氣和液化天然氣，在實際應用中，我們可以發現，液化天然氣的續航能力更高。以天然氣作為主要動力源的工程機械的結構特點為其內部擁有一部燃氣發動機，并擁有一組或者單個液化天然氣儲氣瓶，接入相應的汽化裝置以及管路；液化天然氣在作為發動機動力時，為提高其燃燒力度，需先把液化天然氣變成液態，然后由管路傳輸到燃氣發動機內，在發動機裝置中進一步調整，調整后在發動機內燃燒，對外輸出的轉速、功率、扭矩等傳遞到耗功裝置，實現動力輸出。

（3）混合動力工程機械的發展現狀

混合動力技術在工程機械中也得到了一定的應用，目前在工程機械中所采用的混合動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、超級電容等儲能元件，實現柴油機輸出功率和扭矩的均衡控制，達到用功率較小的柴油機來驅動大噸位挖掘機的目的。

二、新能源機械設備的制約因素分析

（1）新能源補給短缺

能源補給站相對較少每個新能源的推行都是一個漫長的過程，由于新能源的普及性還無法與傳統能源相提并論，導致新能源的補給站也相對較少，這就使得新能源工程機械在使用過程中因加氣等能源補給困難而影響其正常運行使用，進而給施工企業造成損失。再者，天然氣只能通過加氣站和槽車進行加氣，國內天然氣配套設施不完備，無法進行長期保存，并且對儲存環境要求較高，一般天然氣要儲存于-163℃的環境中，氣瓶無法保證絕對隔熱，一旦環境溫度升高，氣瓶溫度就會隨之升高，其中儲存的天然氣就會逐漸氣化并升壓，到達一定壓力就會產生泄漏，不僅浪費天然氣，還存在一定的安全隱患。

（2）工作場所限制

持續作業時間短電驅動工程機械設備雖然具備不耗油、排氣無污染、較小震動噪聲和維護簡單優勢，但由于蓄電池容量的局限性使電動機的功率受限，并且其儲電量不能維持長時間或者連續作業，受工作場地制約較大，而電驅動（使用電網電源）機械設備只能在有電源的場所中作業，這就使得電驅動機械設備在工程施工中受到了一定限制，目前無法得到廣泛應用。

三、新能源工程機械的應用及發展

（1）發動機

新能源工程機械多種多樣，不同的種類適用不同的工作環境，以大功率電動馬達來代替發動機驅動的電驅動工程機械，例如山重建機的JCM921D（電動）挖掘機就是以電能作為動力源，通過電動機而非傳統的柴油機來對外輸出功率，具有高節能、小噪聲以及零排放的顯著優勢，可適用于隧道、港口和城市建設等有電源的場所。對于外接電源不夠方便的情況下，可使用雙動力工程機械。如英國LUCAS公司的折疊式雙動力隨車起重機以及國內的雙動力挖掘機，其通過發動機驅動行走，到達作業區后接入交流電供車載電動機驅動機械進行作業，不僅節能，還能降低施工費用、減小噪音。

（2）天然氣

天然氣機械的推廣普及則與加氣站的設立密度息息相關，目前在市區或市郊的拌合站，由于周邊天然氣站較多，適合使用天然氣機械，例如天然氣裝載機、天然氣攪拌車、天然氣泵車等，而一些偏遠地區則受加氣站數量和工地運輸、加氣設備的限制，則不太適合使用，但是由于天然氣設備在節能減排方面有很大的優勢，以天然氣為主要能源的新型工程機械設備是社會及行業的必然發展趨勢。

（3）發展愿景

目前我國的新能源工程機械的研發已經取得了一部分進展，而且隨著社會的發展，相關技術的不斷改善，再加上政府的支持，在相關技術方面已經取得了不菲的成績。在未來的發展中還需要相關企業加強對新能源機械開發的重視，政府也應該加大支持，不僅是在資金上，還應該引進相應的技術，縮小與發達國家之間的差距。再者就是要形成較為完成的產業鏈，關鍵的零部件都應該實現自主生產。政府也應該積極推出鼓勵政策。

四、結語

總而言之，新的形勢下發展新能源工程機械不僅是解決全球能源短缺的主要對策，還是保護環境的重要舉措，在面臨全球能源短缺的情況下，企業和政府都應該對相關工作予以重視，將節能、減排等作為新能源工程機械的研發重點，讓其抓住時代的需求與機遇，更好的為社會的發展創造財富。

（作者單位：長沙市長郡梅溪湖中學）