新能源机械设备在施工企业中的应用前景
时间：2021-02-12 16:03:03 来源：雅意学习网 本文已影响 人 
摘要：愈发严重的环境污染与日益短缺的能源问题成为目前困扰国家与各界的难题之一，转变高污染高能耗局面，大力推行节能减排来促进实现可持续发展目标已迫在眉睫。本文结合新能源机械设备的应用现状分析讨论了其优势所在，并探讨了制约新能源机械发展的因素和在施工企业中应用大趋势。
关键词：新能源 机械设备 施工企业 应用前景
随着治理雾霾和节能环保理念逐渐被重视，以及能源日益匮乏、环境污染愈发严重的现状，实行节能减排势在必行。目前推广新能源汽车已不局限于私家用车和乘用车行业，各行各业都在为如何使用新型能源来替代石油、煤炭等传统能源进行技术研究，这是一个必然的发展趋势。建设施工中的机械设备多以柴油为主要燃料，由于其耗能较大且使用频率较高，不仅对环境造成污染，还严重浪费传统能源。结合当前发展趋势来看，推广新能源设备以替代传统石化能源为主要燃料的机械设备能够有效减少资源消耗并降低环境污染。目前，机械设备行业都在积极地发展推广绿色环保的新能源机械设备来取代传统以柴油为燃料的能源设备。
1 新能源机械设备应用现状分析
1.1 国内外现状 国外一些发达国家对新能源工程机械设备十分重视，其政府在科研经费投入、示范区建设及基础设施等方面给予政策优惠，为推动新能源工程机械设备的广泛应用创造了良好条件的同时还实现了大批量的产业化。日本小松早在2004年就研制出了世界上第一台混合动力的液压挖掘机，HB205、HB215等型号的混合动力挖掘机目前不仅在其国内进行大批量生产销售，也已经面向中国等国家进行生产和销售，沃尔沃L220F混合动力装载机也同样进行批量销售。美国政府对购买新能源工程机械实施减税优惠，企业购买使用Aleecz公司所生产的混合动力高空作业车时，能享受联邦税的减免优惠；日本则对生产低排放、低噪音的环保型新能源工程机械设备生产企业提供税收、融资和售价等多方面的政策优惠，这在一定程度上鼓励并推动了新能源工程机械设备的发展。
目前我国的新能源机械有纯天然气机械、电驱动机械、混合动力机械等，我国在新能源工程机械领域已逐步在发展，并且取得了一定的进展，体现在以下几个方面：新能源工程机械研发和技术理念已初步形成；部分新能源工程机械已经实现小批量销售且在向产业化发展。例如三一、中联、徐工、柳工、厦工、山河智能等国内大型工程机械企业都或多或少推出了自己的新能源机械。由于我国的新能源工程机械研究与推广起步较晚，多方面的因素也制约了新能源机械的发展，例如：政府与企业不够重视、投入不足，致使我国新能源工程机械依然处于发展的初步阶段，与国际大企业存在一定差距；此外，我国相对缺少鼓励新能源工程机械发展的有关政策与方针，新能源工程机械行业缺乏统一的标准，国家相关部门与行业协会应通过组织建立新能源工程机械的工艺、性能测试、质量控制、关键技术等标准来规范整个行业，进而推动发展。
不管是国外还是国内的工程机械行业，都在逐渐重视新能源机械的发展，由此可见，推广新能源工程机械是一种发展趋势，是工程机械进行可持续发展的必经之路。
1.2 施工企业现状 目前施工企业设备种类多且繁杂，尤其像装载机、挖掘机、起重机、搅拌车等通用机械每个项目每个工地都会需要，不管使用率还是数量都占比较大，此类通用设备能耗高、污染大，由于使用频率高，且工地作业环境恶劣，机械易老化，故障多，企业更新设备慢，即使新能源机械发展迅速，种类繁多，部分新能源机械技术日趋成熟，但是施工企业对环境保护意识不强，对新能源机械认识不深，只重视设备的初始购置成本，容易忽略后期使用中带来的经济效益，因此对于新能源机械的投入比较谨慎，仍处在观望、试探的阶段，更多的还是倾向于传统石化燃料的机械。
2 新能源机械设备的优势分析
2.1 新能源机械具有多样性 我国工程机械设备种类较多，并且由于其工况及运行环境差异，新能源工程机械设备具有多样性。我国几个大的工程机械制造企业都在新能源机械的开发中取得一定成果：2011年徐工在BICES展会上推出了全球第一台天然气装载机，山重建机在发展天然气和电动挖掘机上有所收获，中联重科和三一重工则推出了多款技术成熟的天然气搅拌车和混合动力的挖掘机。目前越来越多的企业有了属于自己的新能源机械，新能源机械的队伍也是越来越壮大。
2.2 低碳环保，节约能源 近年来我国雾霾天气骤然增多，这对人们的生活与身体健康产生了极大的影响，政府部门已开始大力号召绿色节能环保产业。而新能源机械的出现则能缓解环境污染，还能降低能源的消耗。相对普通柴油机械而言，天然气发动机排放的污染物明显减少，例如二氧化碳的排放可减少百分之二十，二氧化硫的排放可减少百分之七十；电驱动机械则完全采用电网电源或蓄电池，可达到零排放且噪声小；混合动力机械同比内燃机械也可节油百分之二十左右，污染物也有相对应的减少。
2.3 新能源机械的使用成本低于传统能源机械 尽管传统工程机械设备在初期的购置成本费略低，但在使用过程中，新能源机械能有着很大优势，无论是天然气、电动还是混合动力，天然气和电能成本都比柴油价格低，能够在缩短机械购置成本的回报周期，因此，工程机械设备的使用成本低成为施工单位考虑的重要因素之一，例如：天然气工程机械在与燃油工程机械设备作业效率相当的情况下，其使用成本仅是柴油的70%，能够节能30%，由此可见天然气机械具有相当大的优势，这也是国家和行业看好天然气机械的重要原因之一。
另外，传统工程机械需要定期保养且费用高昂，而新能源机械则减少甚至避免了更换机油、机滤和润滑油的环节，从而使其机械设备的保养成本低于传统能源机械。
3 新能源机械设备的制约因素分析
3.1 能源补给站相对较少 每个新能源的推行都是一个漫长的过程，由于新能源的普及性还无法与传统能源相提并论，导致新能源的补给站也相对较少，这就使得新能源工程机械在使用过程中因加气等能源补给困难而影响其正常运行使用，进而给施工企业造成损失。再者，天然气只能通过加气站和槽车进行加气，国内天然气配套设施不完备，无法进行长期保存，并且对储存环境要求较高，一般天然气要储存于-163℃的环境中，气瓶无法保证绝对隔热，一旦环境温度升高，气瓶温度就会随之升高，其中储存的天然气就会逐渐气化并升压，到达一定压力就会产生泄漏，不仅浪费天然气，还存在一定的安全隐患。
3.2 持续作业时间短 电驱动工程机械设备虽然具备不耗油、排气无污染、较小震动噪声和维护简单优势，但由于蓄电池容量的局限性使电动机的功率受限，并且其储电量不能维持长时间或者连续作业，受工作场地制约较大，而电驱动（使用电网电源）机械设备只能在有电源的场所中作业，这就使得电驱动机械设备在工程施工中受到了一定限制，目前无法得到广泛应用。油电混合动力工程机械具备内燃和纯电动工程机械的优点，其功率较大、无需充电且连续工作时间长，但因机械装有内燃动力和电动两套动力装备，使得机重相对较大，购置成本较高。
4 新能源机械设备的应用前景
新能源工程机械多种多样，不同的种类适用不同的工作环境，以大功率电动马达来代替发动机驱动的电驱动工程机械，例如山重建机的JCM921D（电动）挖掘机就是以电网电能作为动力源，通过电动机而非传统的柴油机来对外输出功率，具有高节能、小噪声以及零排放的显著优势，可适用于隧道、港口和城市建设等有电源的场所。
对于外接电源不够方便的情况下，可使用双动力工程机械。如英国LUCAS公司的折叠式双动力随车起重机以及国内的双动力挖掘机，其通过发动机驱动行走，到达作业区后接入交流电供车载电动机驱动机械进行作业，不仅节能，还能降低施工费用、减小噪音。
而天然气机械的推广普及则与加气站的设立密度息息相关，目前在市区或市郊的拌合站，由于周边天然气站较多，适合使用天然气机械，例如天然气装载机、天然气搅拌车、天然气泵车等，而一些偏远地区则受加气站数量和工地运输、加气设备的限制，则不太适合使用，但是由于天然气设备在节能减排方面有很大的优势，以天然气为主要能源的新型工程机械设备是社会及行业的必然发展趋势。
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