2024年4月2日，由中機科（北京）車輛檢測工程研究院有限公司指導，《工程機械與維修》雜志主辦，匠客工程機械承辦的“2024中國工程機械年度產品TOP50頒獎典禮”在北京盛大舉行。在工程機械產品發展（北京）論壇上， 沃爾沃建筑設備技術(中國)有限公司裝載機及路面機械整機平臺部門負責人孟瑩發表了題為《VOLVO L120-電動裝載機的技術升級之路》的精彩主題演講。

沃(wo)爾沃(wo)建筑(zhu)設備技(ji)術(中國)有限公司裝載機(ji)(ji)及路面機(ji)(ji)械(xie)整機(ji)(ji)平(ping)臺部門負責人 孟(meng)瑩(ying)

沃爾(er)沃建(jian)筑設備在新能源裝載機領域的研發歷程

沃爾沃建筑設備過(guo)去很(hen)多年(nian)一直深耕電動化的研發。

在2017年，Volvo研發了(le)(le)首款LX01混動(dong)裝(zhuang)載(zai)機(ji)。沃爾沃驗證了(le)(le)中型電動(dong)化(hua)平臺，以及混動(dong)技術在裝(zhuang)載(zai)機(ji)上的應用(yong)。在經過了(le)(le)測(ce)試后(hou)，我們收獲了(le)(le)很多(duo)寶(bao)貴的測(ce)試數(shu)據(ju)，但是從用(yong)戶總的使用(yong)成本角度(du)出發，我們并沒有最終把這款混動(dong)產品推向市場。然而這仍然是(shi)一次非常成功的(de)嘗試，并為(wei)后續中型電動化平臺商業化打下了(le)堅(jian)實的(de)基礎。

在2018年，推(tui)出了(le)(le)Volvo LX02，是(shi)沃(wo)(wo)爾(er)沃(wo)(wo)在電動化路程中，推(tui)出的第二款原型機。在這款原型機的基礎上，沃(wo)(wo)爾(er)沃(wo)(wo)開發了(le)(le)緊湊電動化平臺，驗證了(le)(le)技術和商業的可(ke)行性。在(zai)LX02的基礎(chu)上，沃爾(er)沃于2022年正式(shi)將L20/25在(zai)全(quan)球(qiu)范圍內推向市場。

L120裝載(zai)機(ji)是沃(wo)爾沃(wo)最新(xin)量(liang)產的一款(kuan)電(dian)動(dong)裝載(zai)機(ji)，集成了沃(wo)爾沃(wo)多年在(zai)(zai)電(dian)動(dong)化道路上的技術(shu)積(ji)累，已經(jing)于2024年2月底首先在(zai)(zai)中國(guo)工(gong)廠開始量(liang)產，下一步將從中國(guo)開始逐步擴展到全球市(shi)場。

沃(wo)爾沃(wo)L120 電動(dong)裝(zhuang)載機

當今世界(jie)正在向綠色可持(chi)續(xu)新能源(yuan)轉變。 作(zuo)為沃爾沃集團的(de)一員(yuan)，我們致(zhi)力于(yu)建設我們想要生活的(de)世界(jie)——一個以可持(chi)續(xu)、高(gao)效與和(he)平的(de)方式取(qu)得進(jin)步的(de)世界(jie)。 我們堅(jian)信，通過優先考慮(lv)可持(chi)續(xu)實踐，不僅可以為更美好的(de)未來做出貢獻(xian)，還(huan)可以為企(qi)業帶來長(chang)期(qi)的(de)成功和(he)繁榮(rong)。

沃(wo)(wo)(wo)爾沃(wo)(wo)(wo) L120 電動裝(zhuang)載機(ji)(ji)就是最(zui)好(hao)的(de)(de)證明，它兼顧(gu)可持續發展和致力于客戶的(de)(de)商(shang)業(ye)成(cheng)功。 該機(ji)(ji)器以其(qi)卓越(yue)的(de)(de)能源(yuan)效(xiao)率(lv)、卓越(yue)的(de)(de)生產(chan)率(lv)以及更安全、舒適的(de)(de)操作脫(tuo)穎而出。 它顯(xian)著降低了(le)TCO（用戶總使用成(cheng)本），并加快了(le)投資回報。 選(xuan)(xuan)擇(ze)(ze)沃(wo)(wo)(wo)爾沃(wo)(wo)(wo)的(de)(de)電動裝(zhuang)載機(ji)(ji)就等于選(xuan)(xuan)擇(ze)(ze)了(le)更環保、更具成(cheng)本效(xiao)益(yi)且高(gao)性能的(de)(de)解(jie)決方案。

更省

在我們(men)的能耗測試中，沃爾(er)沃L120電(dian)動裝載機的效率更高，每(mei)度(du)電(dian)可以裝載高達13噸(dun)物料, 同期(qi)測試其他競品(pin)不超(chao)過10噸(dun)。

如何計(ji)算(suan)油(you)(you)車換成(cheng)電(dian)(dian)車的(de)(de)(de)成(cheng)本對比(bi)，最主(zhu)要的(de)(de)(de)參數之一就是(shi)(shi)單位時(shi)間內，同等(deng)(deng)生(sheng)產力(li)前提下的(de)(de)(de)油(you)(you)電(dian)(dian)比(bi)，也就是(shi)(shi)多(duo)少度電(dian)(dian)耗等(deng)(deng)同于每升柴(chai)油(you)(you)的(de)(de)(de)消耗。測(ce)試結果顯示，沃爾沃120電(dian)(dian)動裝載機和國內競品油(you)(you)車的(de)(de)(de)油(you)(you)電(dian)(dian)比(bi)能夠(gou)達到2.5，也就是(shi)(shi)2.5度電(dian)(dian)可以等(deng)(deng)同于1升柴(chai)油(you)(you)的(de)(de)(de)生(sheng)產力(li)。而競品的(de)(de)(de)油(you)(you)電(dian)(dian)比(bi)在3左右(you)。

省，不(bu)止(zhi)于(yu)省

通過速度(du)踏板與(yu)制(zhi)動踏板的結合，使用(yong)智能主(zhu)動能量回收系統。

更快

在(zai)電動(dong)化時代，變(bian)速(su)箱(xiang)(xiang)(xiang)依舊是(shi)核(he)心零部件(jian)(jian)。沃爾(er)沃集重新設計了(le)的電動(dong)變(bian)速(su)箱(xiang)(xiang)(xiang)，并未做(zuo)任(ren)何硬件(jian)(jian)和功能的裁剪，在(zai)完(wan)全繼承了(le)傳統變(bian)速(su)箱(xiang)(xiang)(xiang)的優勢前提下，配合電機(ji)控制，開發(fa)了(le)動(dong)力換擋技術(shu)，換擋更加平順舒適，并保證動(dong)力無中斷，無沖(chong)擊，無論是(shi)從性能、可靠性以(yi)及零部件(jian)(jian)壽(shou)命，都(dou)值得信賴。

與(yu)競(jing)品(pin)選用(yong)(yong)市場供(gong)應商提供(gong)的通(tong)用(yong)(yong)低速大(da)扭(niu)矩永磁同步圓線(xian)電(dian)機(ji)完全不同的技術(shu)路線(xian)，沃爾沃電(dian)動裝(zhuang)載(zai)機(ji)選用(yong)(yong)了和沃爾沃卡車聯(lian)合開發，并具有知(zhi)識產權(quan)的高速永磁同步扁線(xian)電(dian)機(ji)，更加適(shi)合大(da)負荷重(zhong)載(zai)工況。

相比之(zhi)下(xia)，沃(wo)爾(er)沃(wo)的(de)(de)電機能量密度更(geng)(geng)高(gao)，效率更(geng)(geng)是(shi)(shi)高(gao)出10%以上。而(er)且(qie)調速性能更(geng)(geng)好、動(dong)力輸出更(geng)(geng)加(jia)平(ping)順、能量回收效率更(geng)(geng)高(gao)。最重要的(de)(de)是(shi)(shi)更(geng)(geng)加(jia)適應于(yu)裝載機的(de)(de)大驅動(dong)力工況(kuang)，不(bu)容易(yi)產生大扭(niu)矩、大負(fu)荷情況(kuang)下(xia)的(de)(de)高(gao)溫(wen)保護故障(zhang)。

更懂你

短循環(huan)的工況中，新(xin)的傳動動力(li)系統(tong)，軟硬件結合，使得整(zheng)車在不切(qie)斷動力(li)的前(qian)提下，利用智能能量(liang)回收為(wei)整(zheng)車減速，從而(er)實現前(qian)進(jin)/后退快速并平穩地切(qie)換(huan)，實現順暢的動力(li)換(huan)擋(dang)。

無(wu)感式的(de)動力(li)換擋，并且保(bao)證不會對傳動系(xi)統(tong)產生(sheng)沖擊，保(bao)證了傳動系(xi)統(tong)壽命的(de)同時(shi)提(ti)高(gao)生(sheng)產力(li)。在車(che)輛上下坡的過(guo)程中實現自(zi)動姿態識別，并通過(guo)電機能量回收(shou)的方式自(zi)動降低車(che)速，實現下坡緩行。讓駕駛員在滿載(zai)上下坡，或(huo)者進(jin)行堆料(liao)作業(ye)施(shi)工時，不用一直踩住(zhu)剎車，或(huo)者因操(cao)作不當誤松剎車，導致向后快速溜(liu)車造成的整車傾覆的安全(quan)(quan)隱患。保證了(le)安全(quan)(quan)，提高了(le)生產率。

電動裝載機(ji)未來技術路(lu)線的探討

電動化(hua)和系統的(de)效率提(ti)升(sheng)相互(hu)依存，相互(hu)促進(jin)的(de)過程

只有(you)電動化(hua)，沒有(you)效率的(de)提升，是不(bu)行的(de)。電動化(hua)通過能量回收(shou)，實(shi)現按需供電，降低怠速損失。電動化(hua)未來的(de)適用范圍擴(kuo)大(da)，設備有(you)更低的(de)總使用成本。裝載機在電動(dong)化過程中，最大的(de)效率(lv)提升(sheng)是動(dong)力源的(de)熱(re)效率(lv)提升(sheng)，從(cong)內燃機的(de)35%左右的(de)熱(re)效率(lv)能(neng)夠提升(sheng)至85%-95%。另外裝載機(ji)電動(dong)化的天然(ran)優(you)勢(shi)，是可以(yi)取消原先柴油裝載機(ji)上(shang)的液力變矩器，從而(er)大幅度提(ti)高整個傳動(dong)系統的效(xiao)率。

但是，從我(wo)們對目前整個電動裝載機市場的(de)了(le)解，目前大多(duo)數廠(chang)家還依(yi)舊(jiu)忽視了(le)液壓系統(tong)的(de)效率提升，依(yi)舊(jiu)保持了(le)老式的(de)定量泵(beng)系統(tong)。

低速大扭矩(ju)動(dong)力總成(cheng)向(xiang)高速電機動(dong)力總成(cheng)過(guo)渡

低速大扭(niu)矩(ju)電(dian)機(ji)方案(an)，可以配合現有(you)的(de)機(ji)械傳動箱快速完成油改電(dian)的(de)部署(shu)，在(zai)電(dian)動卡(ka)車(che)(che)和電(dian)動裝載(zai)機(ji)目(mu)前應用廣泛。但是(shi)電(dian)動裝載(zai)機(ji)不(bu)同于(yu)電(dian)動卡(ka)車(che)(che)，電(dian)動裝載(zai)機(ji)需(xu)要經常處于(yu) “ 堵(du)轉 ” 狀態下工作，這就對低速大扭(niu)矩(ju)電(dian)機(ji)在(zai)散熱和效(xiao)率端提出較大的(de)挑戰。

不同(tong)于低速(su)(su)電(dian)機(ji)(ji)方(fang)(fang)案，高(gao)(gao)(gao)速(su)(su)電(dian)機(ji)(ji)動力總成方(fang)(fang)案從額定轉速(su)(su)1500轉，提升(sheng)至7500轉以(yi)上(shang)。調(diao)速(su)(su)更(geng)(geng)快(kuai)，高(gao)(gao)(gao)效(xiao)(xiao)率范圍更(geng)(geng)廣，能(neng)量密度更(geng)(geng)高(gao)(gao)(gao)，更(geng)(geng)適合裝載機(ji)(ji)的 “ 堵轉 ” 工況，以(yi)及(ji)給更(geng)(geng)高(gao)(gao)(gao)效(xiao)(xiao)率的動能(neng)回收(shou)提供了技(ji)術可行性。其技(ji)術難點是，需要(yao)配合更(geng)(geng)加(jia)復雜(za)的高(gao)(gao)(gao)速(su)(su)變速(su)(su)箱方(fang)(fang)案，以(yi)及(ji)高(gao)(gao)(gao)度集成的動力總成控制策(ce)略。

圓線電機(ji)向扁線電機(ji)過度

扁線(xian)電(dian)機(ji)的高效率區間相比圓(yuan)線(xian)電(dian)機(ji)明顯(xian)更大，這(zhe)使得整車在更大的調速(su)區間內(nei)都具備更高的效率。

液(ye)壓系統效率(lv)提升

在傳統(tong)(tong)油(you)車時(shi)代(dai)，由(you)于發動(dong)機(ji)(ji)作為單一(yi)動(dong)力來源(yuan)，這(zhe)就(jiu)制(zhi)約了動(dong)力源(yuan)的(de)數量，另外由(you)于在裝(zhuang)載機(ji)(ji)產品上(shang)，需要同時(shi)兼(jian)顧行(xing)走系統(tong)(tong)和(he)液壓系統(tong)(tong)，這(zhe)更(geng)加(jia)限制(zhi)了液壓系統(tong)(tong)必須(xu)要通(tong)過泵控+閥控的(de)方式。

目前國(guo)內(nei)市面上的裝載機，很多還停留在(zai)定量泵(beng)為主(zhu)要動(dong)力源(yuan)的方案。這(zhe)將(jiang)更加顯著地降低了系統效率。

我們認為(wei)，未來電動(dong)裝(zhuang)載機(ji)，液(ye)壓系統會(hui)最終走向分體式電控液(ye)壓系統，調速(su)由泵控和閥控改(gai)為(wei)電機(ji)調速(su)控制(zhi)為(wei)主，泵控為(wei)輔，并逐步(bu)取消節流控制(zhi)，鏟斗卸(xie)料和大臂下放的能量回收會(hui)成為(wei)可能。

更加高效的整車熱管理(li)系統

在油車時代(dai)，熱(re)管理的(de)主要(yao)內涵是散熱(re)，而(er)制(zhi)熱(re)成(cheng)(cheng)本相(xiang)對(dui)低(di)廉(lian)。在電動時代(dai)，制(zhi)熱(re)由于(yu)功耗大(da)，成(cheng)(cheng)了續航(hang)和效率(lv)提(ti)升(sheng)的(de)主要(yao)難點之(zhi)一(yi)。

如何(he)(he)設計一套適合裝載機的、更(geng)加(jia)高效的整車熱(re)管(guan)理(li)系統(tong)，是(shi)另一個技術迭代熱(re)點(dian)。主要的思(si)路轉(zhuan)變是(shi)，我們要從單純(chun)的制熱(re)+散(san)熱(re)的思(si)路，逐(zhu)步轉(zhuan)向為如何(he)(he)更(geng)加(jia)高效地在(zai)不同系統(tong)之間搬運熱(re)量。

車互聯+車輛(liang)智(zhi)能后(hou)臺管(guan)理系統(tong)/產品+服務

在電動化時(shi)代，車互聯網(wang)已然是必備基建(jian)。然而如(ru)何用(yong)好數據(ju)、服務好用(yong)戶是關鍵。

遠程故(gu)(gu)(gu)障診(zhen)斷+智能故(gu)(gu)(gu)障預測。5G車聯網的(de)(de)應用(yong)，更高的(de)(de)數據(ju)通道(dao)，會使遠程故(gu)(gu)(gu)障診(zhen)斷陸續成為服務(wu)的(de)(de)標配。關鍵數據(ju)的(de)(de)實(shi)時監控，配合后臺算法(fa)，可以(yi)使故(gu)(gu)(gu)障隱患被(bei)提前(qian)發現，驅動設(she)備從故(gu)(gu)(gu)障維修向故(gu)(gu)(gu)障預處理轉型。租(zu)賃商客戶對于設(she)備數據(ju)監控以(yi)判斷各種工況的(de)(de)設(she)備運行狀況，有非常直接的(de)(de)需求。

充電規(gui)劃+場景服(fu)務。目前，絕大多數用(yong)戶(hu)是由油車用(yong)戶(hu)轉型(xing)而。電動化，對用(yong)戶(hu)是新體驗、新應用(yong)，特別是在(zai)充電規(gui)劃和充電管理方面(mian)。應用(yong)好(hao)設(she)備數據，為(wei)用(yong)戶(hu)量身打(da)造充電補(bu)能方案(an)，提供更經濟的充電策略是關鍵(jian)。

智能駕駛

LX03是沃爾沃建筑設備于2021年開發的新一代無人(ren)駕(jia)(jia)駛(shi)(shi)平(ping)臺。在(zai)現(xian)有(you)(you)電動平(ping)臺的基礎上，我們(men)將來會焦距智能無人(ren)駕(jia)(jia)駛(shi)(shi)在(zai)裝載(zai)機產(chan)品(pin)線(xian)上的創新。目前，我們(men)已(yi)經(jing)把其中智能輔助駕(jia)(jia)駛(shi)(shi)部分陸續應用至現(xian)有(you)(you)產(chan)品(pin)線(xian)。

未來可(ke)期，敬請(qing)期待……