在工程机械中,很少有替代柴油发动机的好选择,除了氢。
电池是在城市地区运行的小型机器的一种选择,因为那里有现成的充电电力供应。对于建筑行业的那些“大野兽”以及那些在偏远地点和采石场工作的人来说,电池不是一个好的选择——大约97%的建筑机械是在现场工作时加油的。
氢燃料电池和氢内燃机都解决了远程加油的问题,因为氢可以以与柴油相同的方式输送到现场。
Ryze Hydrogen公司在2020-21年度花了一年时间在JCB 220X挖掘机上测试氢燃料电池后,得出的结论是,在他们运行的地方,灰尘和振动水平很高,基于这点,燃料电池将被排除在外。
这使得氢燃烧(氢气内燃机)成为JCB唯一的重要选择,JCB于2021年5月推出了第一台氢燃料活塞发动机原型,六个月后宣布将氢发动机开发工程师的数量从100人增加到150人,并计划在该技术上投资1亿英镑。预计到2022年底,这款发动机将准备好进行预生产。
今年早些时候,JCB还解决了采用氢燃料所面临的主要后勤挑战之一,当时它为其氢动力挖土机、装载机和搬运车推出了世界上第一个移动现场氢燃料加注器。
加油的实用性并不是JCB采用氢气内燃机的唯一原因。除了活塞之外,气缸盖以下的所有部件都与柴油发动机相同,这意味着它可以使用现有零部件和供应链的70%。
这也使得世界各地已经知道如何维护JCB机械的数千名机械师和工程师不必完全重新学习,从而最大限度地降低客户的过渡成本。
包括沃尔沃建筑设备(Volvo Construction equipment)和现代(Hyundai)在内的一些重型设备制造商仍在继续研发氢燃料电池,但其他一些制造商已经效仿JCB的氢燃烧技术。
美国发动机制造商康明斯(Cummins)自2021年年中以来一直在研究氢燃烧产品,最近宣布与农业设备公司Versatile达成协议,开发氢动力拖拉机。
康明斯非公路总监杰里米·卡森最近对《设备世界》表示:
“我乐观地认为,氢燃料发动机将在本世纪末开始获得一些动力。”
“氢燃料发动机的前端资本支出肯定会低于氢燃料电池,这将有助于它成为一个短期的解决方案。”
由利勃海尔法国公司(Liebherr-France SAS)在科尔马开发的R 9XX H2也采用了氢燃料发动机而不是燃料电池。利勃海尔表示,包括发动机本身的制造在内,该发动机从油箱到车轮可以减少几乎100%的二氧化碳排放,全生命周期可以减少70%的二氧化碳排放。
利勃海尔氢燃料发动机
工程机械的未来是氢。唯一的问题是我们多快能到达那里。