我国混合动力工程机械发展现状与未来

huodianhui

          2010工程机械行业销售收入超过4千亿元人民币，已成为机械工业增长最快的产业之一。目前正在国民经济建设各领域发挥作用的各类工程机械主机保有量至少有300万台。工程机械使用量大、油耗高、排放差，污染严重，已逐渐成为节能减排的主要对象。工程机械在工作过程中存在频繁起停和往复运动，减速制动时会释放出大量的能量，因此，采用混合动力技术进行能量回收和再利用成为工程机械节能降耗的一项有效措施。
　　1、混合动力工程机械的发展状况
　　2003年，日立建机生产出了世界上第一台混合动力驱动的轮式装载机，2004年5月，小松研制世界上第一台混合动力液压挖掘机；2006年4月，纽荷兰与神户制钢联合研制推出了7t混合动力液压挖掘机；2007年，詹阳动力重工推出JYL621H型轮式混合动力液压挖掘机；2008年沃尔沃研制出L220F型混合动力轮式装载机；2009年5月，凯斯推出CX210B型混合动力挖掘机；2009年11月，三一重机在BICES 2009上推出了SY215C型混合动力液压挖掘机；2009年2月，斗山重工宣布开始研发混合动力挖掘机，预计将在2014年完成；2010年10月徐工集团推出ZL50G液压混合动力装载机，2010年柳工机械股份有限公司推出了电动混合动力装载机CLG862-HYBRID和混合动力挖掘机CLG922D，2010年山河智能推出混合动力挖掘机SWE210Hybrid；2010年徐州恒天德尔重工推出油液混合动力挖掘机。为了提高下一代产品的竞争力和市场占有率，世界各大工程机械制造商纷纷开展了混合动力系统在工程机械上的应用研究。
　　混合动力技术被认为是解决能源危机和环境污染问题的有效措施。除此之外，通过功率匹配、优化发动机控制技术等也是解决节能减排问题的主要手段。各主机公司的节能技术如表1所示。
　　2、混合动力类型及适用范围
　　混合动力系统通常分为电动混合动力系统和液压混合动力系统。根据储能装置的不同，电动混合动力系统又分为蓄电池混合动力系统，燃料电池混合动力系统和超级电容混合动力系统三大类。液压混合动力采用液压蓄能器作为能量存储装置。不同的混合动力储能装置的特性如图3所示。
　　蓄电池混合动力系统技术成熟，其中颇具应用潜力的电池包括铅酸电池、镍氢电池和锂离子电池等。蓄电池在节能和环保等方面具有许多优点，但蓄电池功率密度低，充放电频率小，不能迅速转化吸收大量功率，而且电池容易损坏，因此适用于小型工程机械主机产品；超级电容是近年来出现的一种新型储能元件，具有长寿命、释放电流功率大、存储能量大、质量轻、工作温度范围宽等特点。但其本身的特性及可靠性使得超级电容车的续驶里程短，因此适用于频繁起停的中型工程机械；从能量密度来看，燃料电池、蓄电池、飞轮和超级电容优于液压蓄能器，可以长时间提供能量；从功率密度角度来看，液压蓄能器优于其它能量存储方式。只有高功率密度系统才能在短时间跟上车辆制动时的能量转换和储存要求，因此，液压混合动力技术更适用于中重型工程机械的行走装置和军用车辆。
　　3、混合动力工程机械的难点
　　（1）混合动力工程机械最大问题是成本，大幅增加的成本使普通用户难以接受；
　　（2）混合动力关键元件的质量和可靠性；
　　（3）能量存储装置的高压电或者高压油源的保护技术；
　　（4）混合动力装置重量大，在节能的同时也增加了车辆的整体重量，这对重型工程机械影响较小，但对于非重型工程机械影响较大，需要研发合成材料来降低元件的重量；
　　（5）混合动力系统与整车的匹配和控制策略的优化对整机的燃油经济性和整体性能有着直接的影响。因此需要通过对整机的实际工程约束条件、性能设计指标及其与动力系统部件的相互影响进行分析，优化匹配关系和控制策略来提高整机的整体性能和燃油经济性。
　　4、展望
　　混合动力工程机械可有效降低燃油消耗和尾气排放，具有巨大的社会效益；能够带动促进相关零部件生产企业的发展，提升中国工程机械产业的技术水平和市场竞争力，具有巨大的市场价值。尽管混合动力技术现在还处于起步阶段，但是这将是未来工程机械的技术发展方向。

qzxychao

哎，，都在做这个呀。。。。

沙漠之洲

呵呵，了解一下情况

zr2008

这个挣钱吗 ！

hanfei214

我也比较关注这个

沙漠之洲

还有很长的路要走啊

lzzwcj

国内某公司想将装载机中的变矩器取消，这个前景不错，但是技术难题比较。。

zhangyaopeng

对，这样的路子要走下去，等真正的能源紧缺是在研发就晚了一步，最好是在人性化一点，维护简单，

chenhan0824

要是有更详细的就好了

shyboy_wlc

液压储能技术值得研究！顶一下！