【票友说车】番外篇：新能源动力与工程机械

  1.为什么要搞新能源动力
  近年来，以电动、氢动力为代表的新能源动力渐渐引起了人们的关注。其中显而易见的原因是地球原油储备量在不断下降。中国每天要消耗16.5万桶油（惊人的数字！）。目前世界原油总探明（注意这个词）储量达2446亿吨，但大约只够用50年左右！

所以，开发新能源是因为没油了


吗？！

答案显然是否定的，还有一个巨大的问题—环保。这在国内不是个大问题，但发达国家的排量规制极其严格，从而使环保变成了一个非常尖锐的问题。并且目前的生态环境保护问题十分严峻，是各国关注的焦点（也是唯一一个全世界能达成一致的事情）。

EWR150E

自欧盟非道路移动机械III B排量标准（日本交通省2011年排量标准）实行伊始，新型挖掘机的屁股就越来越大。这话听着特不靠谱，但却是实情。

小松PC200-10，符合日本交通省2011年排量规制，为了达到这一要求，该车装备了废气再循环（EGR）系统和尾气处理系统，同时还需加注柴油氧化催化剂。

左侧是尾气处理系统。

珍贵的照片—2011年大阪小松工厂的PC400-10原型车。

卡特320E-2，引擎室明显变大，小松的一样都不少。日立-5B、住友-6、神钢-9还有利勃海尔等等品牌都是这样。

尾气处理系统和小松类似，都是DPF。

这还没完，很快又再次推出了欧标IV最终、美第四阶段最终、日本2014年规制。这次大家都拿出了尿素。

小松在这时候推出了-11（图为PW148-11），卡特则是F、神钢-10、住友-7等等。

发动机装备了尿素，理论上可以大幅降低氢氧化合物的排放。

尿素加注口。

沃尔沃EWR150E

ZX490H-6，工具箱被尿素箱彻底挤占了。

发现问题了没有，为了满足严苛的排量规制，各大挖掘机厂商不断推陈出新，发动机舱一代比一代大，已经严重影响到了空间布置。而且更为严重的是内燃机减排已经无路可走了。

330

  欧V的一记重拳，就不仅仅是“影响空间布置”那么简单了，卡特这次拿出了新一代，神钢拿出了-11（SR-7），日立拿出了-7，利勃海尔拿出了G8。所以为什么各大品牌老是整些新玩意儿呢？闲的无聊吗？不你想多了！他们最重要的目的极其简单—满足排量规制。

SK130LC-11

R938（G8）

ZX350LC-7

  在这一批机器里，卡特利勃海尔的发动机舱已经严重畸形了，而神钢日立的发动机干脆跑到了外面，只能拿舱盖罩着。至于你问我其他品牌怎么了，我只能无奈地回答—集体扑街了。除了这“欧V四大天王”，其他品牌符合欧V的原型机连个斗齿都没看见。

符合欧IV的沃尔沃EWR150E的动力系统，可以看到尿素、尾气处理系统、废气再循环系统等等占据了多大的空间（整个动力系统的50%之多）。

  看到这里，大家都应该已经明白了，减排系统的不断增多造成了空间捉襟见肘、吨位的不断攀升、维修困难等诸多问题，最后直接导致了无法满足规制、运营成本大幅提高！虽然工程师们试图通过高压共轨、双涡轮增压增加动力腾出空间，但仍然是杯水车薪。运营成本水涨船高对于用户来说也不是什么好消息。而且如果以后的型号仍然使用内燃机，这问题只会越来越严重。最最最关键的是—内燃机不可能没有排放！

我们的（CN版）卡特320，空空荡荡。

JP版卡特320，略显拥挤。

EU版卡特320，满满当当。

因为尿素，工具箱也不见踪影。

  2.新能源动力：电动与氢
  内燃机受到了能源危机的威胁，加上减排潜力被榨取严重，而目前的全球碳排放还远远达不到理想的水平。传统动力在以上两个方面的联合“绞杀”下，生存空间已经越来越小。这时候各大行业巨头们把目光纷纷投向了新能源动力。

HB205-3

ZH200-5B

HB205-1

混合动力在日本曾红极一时，但它仍然无法完全摆脱对柴油的依赖，out是早晚的事儿，直接“啪死”。

那么咱们还有两个选择，其中比较靠谱的是电动。

2019慕尼黑宝马展上的电动挖掘机
ZE19

ZE85

E-17SR

  可是，电池的“三极”（极长的充电时间、极短的寿命、极小的力量）让人们对其兴味索然。还有“两个大”：体积巨大（总不能让挖掘机带根绳跑来跑去吧）；费用巨大（维修）也对普及有着极其不利的影响。不过我们正在努力开发新型锂电池，电动难题并非牢不可破。

ECR25

  不过电动的局限性也很大—并不环保。电从哪来？发电厂。什么发电厂？火力燃煤发电厂！即使是可再生能源发电，建造相关设施难道不要钱？而且可再生能源发电的占比并不大。国外针对碳排放有着更为严格的要求，所以必然会放弃电动。能源问题和排放问题就解决了一个，所以我们的“碳中和”毫无疑问不能依靠电动！

ZE350 

  为了应对日益严峻的生态环境问题，我们还有最后一个选择：氢动力。氢动力能量转化效率高达60-80%，为内燃机的2至3倍。燃料电池的燃料是氢和氧，生成物是清洁的水（蒸汽）。它工作不产生一氧化碳和二氧化碳，也没有硫和微粒排出。而燃料电池工作时本身没有振动，没有噪音。其电极仅作为化学反应的场所和导电的通道，不参与化学反应，所以几乎没有损耗，寿命长。这毫无疑问是革命性的突破！

  但以氢气作为燃料也存在一定的不安全因素。因为氢与氧如果以固定比例混合就会发生爆炸。在恶劣的工况环境下，司机几乎是在背靠着炸弹作业。为了避免这种危险，挖掘机内储备氢气的装置防护设计必须达到严格的标准规格，而且发动机舱的安全装置也要相当稳固牢靠。同时，氢气的制备也将成为难题！

  但是，天无绝人之路。虽然氢动力的普及堪称世界性难题，不过以我们的智慧，在未来的50年内应该可以实现。（21世纪初，日本和美国已经在汽车上应用了氢动力）

  以上就是本人对于新能源工程机械的一些拙见。如有错漏，还请大家不吝赐教！
  至于新能源工程机械将会何去何从，我们拭目以待！

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