Na poznańskich targach Poleco można było zobaczyć dwie maszyny bateryjne LiuGong. Choć pod względem wielkości reprezentują skrajne pozycje w elektrycznej ofercie chińskiego producenta, obie idealnie wpisują się w oczekiwania branży komunalnej.
Przy pracach instalacyjnych, remontowych czy usuwaniu awarii doskonale sprawdzi się minikoparka 9027FE opracowana tak, by użytkownicy mieli maksimum korzyści bez problemów związanych z rodzajem zasilania. Jej parametry są praktycznie identyczne jak w wersji spalinowej: pojemność standardowej łyżki to 0,08 m3, maksymalna głębokość kopania prawie 2,9 m (z dłuższym ramieniem). Wykorzystując taki sam osprzęt, elektryczna maszyna wykona każde zadanie szybciej ze względu na nieco większą moc silnika (22 vs. 21 KM) oraz wyższy moment obrotowy, który przy pracy ciągłej jest na poziomie diesla, ale maksymalny niemal dwa razy większy: 112 Nm! Dlatego operatorzy natychmiast oceniają tę minikoparkę jako „mocniejszą”, nawet nie ze względu na różnice w parametrach, tylko korzystną charakterystykę napędu, który rozwija pełen moment w szerokim zakresie obrotów.
Jednocześnie zadbano o wystarczającą autonomię maszyny stosując baterię trakcyjną 20,6 kWh. Taki zapas energii zapewnia 3-4 godziny ciągłej pracy. Trzeba pamiętać, że elektryczna minikoparka samoczynnie przestaje pobierać prąd, gdy osprzęt jest w spoczynku. Nie utrzymuje się silnika „na chodzie” w czasie krótkich przerw, by oszczędzić akumulator i rozrusznik jak w maszynach spalinowych. W istocie nie ma też samego rozrusznika oraz wielu elementów napędu dieslowskiego podlegających zużyciu i wymianie. Prowadzi to do oszczędności czasu i nakładów na obsługę szacowanych na 50% w ciągu pięciu lat w porównaniu z dieslem.
Minikoparki z reguły wspierają ludzi i mają przestoje w ciągu zmiany, toteż można oczekiwać, że 9027FE będzie wymagała naładowania akumulatora dopiero po jej zakończeniu. Wystarczy w tym celu podłączyć ją do zwykłego gniazdka 230 V, a ładowarka pokładowa zrobi to w ciągu 6 h, np. w nocy. Innym rozwiązaniem, do zastosowania także w ciągu dłuższych przerw w pracy, jest użycie ładowarki prądu stałego o maksymalnej mocy 20 kW (LiuGong dostarcza takie urządzenie). Wtedy ładowanie do pełna trwa tylko 1,5 h. Przemysłowe gniazdo ładowania typu REMA znajduje się pod tylną pokrywą nadwozia maszyny. To praktycznie jedyny powód, by ją otwierać, ponieważ bateria trakcyjna, podobnie jak silnik elektryczny, są bezobsługowe.
Nie ma także barier pogodowych. Ogniwa litowo-jonowe mają optymalny zakres temperatury pracy, ale uwzględniono to w konstrukcji zestawu bateryjnego użytego w koparce 9027FE oraz oprogramowaniu modułu BMS kontrolującego jego stan. W razie potrzeby (zwłaszcza przed ładowaniem) uruchamia on podgrzewanieogniw elektrycznym elementem grzejnym.
Elektryczne ładowarki kołowe średniej klasy były znacznie większym wyzwaniem dla konstruktorów LiuGong. Przy tej skali inwestycji nie wystarczy, by maszyna bateryjna dorównywała spalinowej: musi być od niej lepsza pod względem wydajności i tańsza w eksploatacji! Producent jest pewien, że model 856HE spełnia te kryteria dzięki wykorzystaniu specyficznych możliwości, jakie daje zasilanie elektryczne łatwiejsze do sterowania np. przy podziale mocy potrzebnej na napęd trakcyjny i hydraulikę siłową. W maszynie spalinowej wiąże się on ze stratami przepływu, w elektrycznej są dwa osobne silniki, a układ sterujący precyzyjnie dawkuje energię tak, by optymalnie wykorzystać jej zapas w bateriach. W rezultacie zyskuje się nie tylko na większej sprawności silników elektrycznych, ale i na sprawniejszym przeniesieniu napędu. Unikatową cechą jest odzysk energii hamowania: tocząc się wybiegiem ładowarka elektryczna doładowuje baterię.
W rezultacie, jak potwierdziła to praktyka z wielu krajów, a ostatnio również testy w Polsce, maszyna 856HE może pracować blisko 12 h przy średnim obciążeniu oraz 8,6 h z dużą intensywnością. Jeszcze przed targami Poleco trafiła do jednej z krajowych cementowni, gdzie była intensywnie wykorzystywana przez 10 h. Po zakończeniu pracy zapas energii wynosił jeszcze imponujące 36%. Użytkownik „elektryka” LiuGong może też liczyć na większą wydajność, ponieważ standardowa łyżka ma pojemność 3,7 m3, natomiast w odmianie spalinowej wynosi ona 3,3 m3. To pozytywny efekt niemal 2-tonowych akumulatorów – umieszczone w tylnej części maszyny stanowią naturalną przeciwwagę.
Ładowarka kołowa 856HE ma baterie o łącznej pojemności 423 kWh dobranej do czasu pracy na jednym naładowaniu przekraczającym długość typowej zmiany. Uzupełnienie tak dużej ilości energii wymaga od użytkownika przygotowania własnej infrastruktury ładowania lub starannego planowania, jeśli wykonuje zadania daleko od sieci energetycznych. Najwygodniej posłużyć się ładowarkami przenośnymi prądu stałego o mocy 30-40 kW, dla których łatwo znaleźć źródło zasilania w większości instalacji komunalnych. Na uzupełnienie energii będzie wtedy potrzebne kilkanaście godzin i to trzeba uwzględnić w harmonogramie. Ale baterie ładowarki 856HE są przystosowane do ładowania prądem o mocy nawet 350 kW, co zajmuje tylko 1,5 h. Takie urządzenia są jednak stacjonarne i rozwiązują problem, jeśli używa się maszyn na ustalonych trasach, wokół obiektu dysponującego przyłączami dużej mocy umożliwiającymi zainstalowanie ładowarki lub blisko publicznej sieci ładowania. Koszty takiej inwestycji, a później eksploatacji elektrycznej ładowarki, można zmniejszyć korzystając z OZE i świadcząc usługi ładowania na zewnątrz lub rozłożyć je na więcej pojazdów elektryfikując zarówno maszyny, jaki i samochody przedsiębiorstwa.
LiuGong zapowiada udostępnianie, z pomocą firmy CATL (dostawca ogniw do zasilania jej maszyn), przewoźnych magazynów energii złożonych z modułów bateryjnych wycofanych z eksploatacji zgodnie z warunkami gwarancji. Przez 5 lat lub 10 tys. h pracy nie mogą one utracić więcej niż 20% pojemności znamionowej, w przeciwnym wypadku są zastępowane nowymi, wciąż jednak nadają się do innych celów. Okazuje się, że baterie LiuGong są w stanie wytrzymać znacznie dłużej nawet przy bardzo licznych cyklach ładowania/rozładowania. To zasługa kluczowego w tym przypadku systemu zarządzania bateriami, który kontroluje ich temperaturę, stan każdego ogniwa oraz prąd i przebieg ładowania pod kątem maksymalnej żywotności. Elektryczne maszyny LiuGong nie są prototypami ani nawet pierwszymi egzemplarzami produkcyjnymi. Po przejściu surowych testów w Chinach bateryjne ładowarki i koparki pracują już w USA i w Europie, a ich łączna liczba jest liczona w tysiącach.
Wojciech Karwas
