动察：走向绿色新时代，全球采矿车加速进入电气化

2024-06-27 17:22

动察：走向绿色新时代，全球采矿车加速进入电气化

随着科技和城市发展的不断进步，各种材料需求的增加，加上减少排放和提高生产率的需求，推动了电动和自动化采矿交通工具的广泛采用。这一趋势将有助于未来采矿业的增长。以下是对这一趋势的五个关键要点的详细分析。

1. 电动和自动化采矿设备的驱动力

电动和自动化机器的发明是采矿设备行业发展和市场增长的主要驱动力。通过这些机器，可以减少排放并提高生产率，不仅有利于采矿环境中的工作人员安全，还能满足全球对材料日益增长的需求。随着全球人口不断增长和城市化进程加快，对金属等矿产材料的需求持续增加，推动了整个采矿设备市场的增长。汽车生产、机械设备、基础设施项目的增长，以及各行业的电气化发展都在推动采矿需求。例如，Allied Market Research 预测，到 2032 年，全球采矿设备市场将实现 4.1% 的复合年增长率（CAGR），总价值将达到 2008.923 亿美元。该公司还预测，到 2032 年，地下采矿设备市场也将实现 4.9% 的高增长率，价值达到 329.745 亿美元。

2. 运营成本和电动采矿设备的普及

运营成本是电动采矿设备普及的关键。电气化并不是新概念，但随着技术的进步，近年来其普及度不断提高。IDTechEx 预测，由于行业发展规模，到 2044 年，电动采矿车行业的价值将达到 230 亿美元。减排在推动电动汽车发展中发挥一定作用，但并非唯一因素。根据 IDTechEx 的研究，采矿业占全球二氧化碳（CO2）排放量的 2-3%，其中近一半来自柴油发动机。然而，总拥有成本（TCO）的节省和安全改进可能成为行业转向电动机器的更大驱动力。柴油驱动机器的燃料和维护成本较高，而电动机器的维护成本较低，能源成本也较低，更容易安装必要的充电基础设施。特别是对于地下采矿，消除排放至关重要，因为这减少了对昂贵通风设备的需求，同时工作环境中的热量和噪音也会减少。

联合市场研究公司在其报告中指出，内燃机驱动的机器将继续占据主导地位，但预计到 2032 年，电动机器将实现最大增长，复合年增长率为 11.0%。IDTechEx 表示，地下采矿设备的电气化重点在于其带来的安全性和成本效益。与地面采矿设备相比，地下采矿设备体积更小，电池电量需求也较低。

3. 改进的电池和充电技术推动电气化进程

改进的电池和充电技术将推动电气化进程。需要进一步开发电池和充电技术，以确保电动采矿设备的持续普及。大型机器（如矿用自卸卡车）可能需要高达 2 MWh 的电量。镍锰钴（NMC）和磷酸铁锂（LFP）是目前常用的电池类型，但对其他化学物质的研究，例如钛酸锂（LTO）和钠离子（Na-ion），可能有利于进一步实现电气化。快速充电是推广电气化的重要因素。当前，充电可能需要几个小时，但原始设备制造商和供应商希望将充电时间缩短至 10-20 分钟。一些 OEM 正在研究多枪充电和兆瓦充电系统，但高速率充电会加速电池退化，增加电池更换频率。电池更换是一种快速完成的充电方式，可以保持生产率。

4. 自动化采矿设备解决劳动力问题

自动化采矿设备的开发和测试已有十多年历史。劳动力问题是实施自动化的关键驱动因素。自动化可以将操作员从恶劣环境中移除，吸引更多人进入该行业。采矿业非常适合自动化，因为矿场位置偏远，工作重复性高，外部因素较少。多年来，激光雷达和摄像头等传感器、软件算法和通信网络的进步推动了采矿自动化的发展。这些技术进步使得自动化设备能够在各种环境中更好地检测物体，推动自动化设备使用量的增长。

自动化采矿设备的发展已经取得了显著的进展。例如，卡特彼勒和小松是致力于这项技术的两个最知名的原始设备制造商。他们通过不断研发和测试，推动了自动化采矿设备的普及。IDTechEx 表示，自 2010 年代末以来，自动化采矿设备的使用量一直呈稳步增长态势，过去 5 年出现了采用热潮。全球市场上的自动化采矿车辆数量已从 500 辆增长到 1,000 多辆。

5. 市场竞争和未来展望

实用、电动和自动化重型采矿设备的市场竞争已经开始。这一趋势在未来将继续加速，特别是在技术进步和市场需求推动下。例如，在去年的 CES 展会上，现代、山猫、沃尔沃 CE 和卡特彼勒的自动化电动设备凭借其创新概念吸引了大量关注。IDTechEx 估计，一辆 150 吨的自卸卡车一年内会消耗价值超过 85 万美元的燃料。与此同时，大型电动自卸卡车（如卡特彼勒的 240 吨卡车）在某些使用大量再生制动的情况下，无需花费大量充电成本即可运行。此时，与柴油车相比，电动汽车（BEV）的维护和停机时间减少，成为总拥有成本（TCO）的锦上添花。

所有这些因素都表明，整个采矿行业的发展，已经进入到电气化和自动化的加速通道中。未来，随着技术的进一步进步和市场需求的不断增加，电动和自动化采矿设备的普及将继续推动采矿行业的发展，带来更多的经济和环境效益。