Лучше БелАЗА: как устроен самый большой электросамосвал мира ZL230E
Открытые горные карьеры до недавнего времени оставались главным оплотом тяжелого дизельного транспорта. В условиях, когда машина должна поднимать сотни тонн породы по крутым уклонам, использование аккумуляторов казалось невозможным. Однако китайская компания Zijin Longking разрушила этот стереотип, представив ZL230E — крупнейший в мире полностью электрический карьерный самосвал с аккумуляторным питанием.
Как устроен самый большой в мире электросамосвал
Емкость аккумуляторной батареи ZL230E составляет порядка 1 400 кВт·ч (1,4 МВт·ч). Для сравнения: такой энергии хватило бы легковому электромобилю, чтобы проехать около 8 000 километров без единой остановки. При этом инженеры решили главную проблему простоя техники. Благодаря сверхмощным мегаваттным зарядным станциям батарея заряжается в диапазоне от 10% до 90% всего за 25 минут — за это время водитель едва успевает сменить смену или пройти инструктаж.
Главный секрет эффективности ZL230E кроется в специфике работы в открытых карьерах. Типичный цикл машины состоит из спуска на дно забоя порожняком и тяжелого подъема наверх с десятками тонн породы.
Когда загруженный 230 тоннами руды самосвал спускается по серпантину вниз, в дело вступает система электродинамического торможения. Тяговые электромоторы переключаются в режим генераторов, превращая кинетическую энергию тяжелой машины в электричество и направляя его обратно в батарею.
На глубоких карьерах с затяжными спусками рекуперация компенсирует до трети энергии, необходимой для последующего подъема.
Характеристики самосвала ZL230E
- полезная грузоподъемность — 230 тонн.
- полная масса — 350 тонн.
- объем кузова — 125 м³.
- суммарная мощность двух электродвигателей — 1 600 кВт (около 2 175 л. с.).
- архитектура привода — многомостовая независимая с распределением тяги.
Чем ZL230E лучше БелАЗа
Китайский концерн сделал ставку на экономии. Владельцу не нужно закупать десятки тонн солярки ежедневно. Затраты на электроэнергию значительно ниже стоимости дизельного топлива, отсутствие ДВС избавляет от регулярной замены моторного масла, фильтров и сложного ремонта поршневой группы.
Спуск получается и вовсе бесплатным. Когда загруженный 230 тоннами руды самосвал спускается на дно забоя или едет по серпантину вниз, мотор-колеса работают как генераторы. Система рекуперации превращает кинетическую энергию тяжелой машины в электричество, возвращая в батарею до 30% заряда. БелАЗ в аналогичных условиях просто сжигает тормозные колодки и рассеивает энергию в тепло.
Кроме того, отсутствие выхлопных газов критически важно для работы на дне глубоких разрезов, где естественная вентиляция затруднена и скопление дизельного дыма снижает видимость и угрожает здоровью рабочих.
Мгновенная тяга и высокий КПД сыграли не последнюю роль. Электродвигатели выдают максимальный крутящий момент с первых оборотов, что облегчает рывок с места на крутых уклонах без задержек и пробуксовок.
В чем электросамосвал хуже БелАЗа
Естественно, есть у ZL230E и свои минусы. Первый из них — жесткая привязка к инфраструктуре. Дизельный БелАЗ можно заправить в любой точке забора за несколько минут с помощью мобильного топливозаправщика. Для ZL230E необходима постройка дорогостоящих мегаваттных зарядных станций с подведением мощных ЛЭП непосредственно к карьеру.
- Уязвимость перед суровыми морозами: В условиях Крайнего Севера и Сибири (при температурах ниже -30°C и -40°C), где массово работают БелАЗы, литий-ионные аккумуляторы резко теряют емкость и скорость зарядки. Электросамосвалу потребуется огромный расход энергии только на постоянный подогрев батареи.
- Мертвый вес аккумулятора: Огромный блок батарей весит десятки тонн. Эта масса идет в зачет полной массы машины, снижая полезную грузоподъемность по сравнению с дизельной техникой равного размера.
- Ограничение максимальной массы: Белорусский автозавод выпускает гигантов грузоподъемностью до 450 тонн (БелАЗ-75710). Для создания электрического аналога такой массы потребовалась бы батарея невероятных размеров и веса, что пока технически нецелесообразно.
В перспективе ZL230E станет беспилотным. Кабина и шасси подготовлены к интеграции систем автономного вождения, что позволит превратить весь карьер в единый роботизированный комплекс.
