خبر

تُعدّ الآلات المستخدمة في الطرق الوعرة، مثل الحفارات والجرارات، من أكبر وأقوى الآلات في العالم، حيث تتطلب كل منها كميات كبيرة من الكهرباء وتُسبب تلوثًا كبيرًا. وقد طوّر مُصنّعو هذه الآلات نماذج كهربائية لتقليل انبعاثات غازات الاحتباس الحراري وغيرها من الملوثات. ونظرًا لحجمها ومدة تشغيلها، يصعب كهربة هذه الآلات نظرًا لحاجتها إلى بطاريات كبيرة جدًا وتوصيلها بشبكة الكهرباء بانتظام.

حتى في الأسواق التي كانت متقدمة نسبيًا في خفض انبعاثات المباني، كان تبني هذه التكنولوجيا بطيئًا حتى الآن. يتمثل أحد التحديات الرئيسية في قدرة المحركات الكهربائية على العمل لعدد ساعات مساوي لعدد ساعات محركات الديزل. فعلى عكس سيارات الركاب، يمكن استخدام المركبات المخصصة للطرق الوعرة لأكثر من ثماني ساعات يوميًا، وفي كثير من الحالات لفترة أطول.

لتحقيق نفس الأداء من محرك كهربائي، يتطلب الأمر بطارية كبيرة جدًا وباهظة الثمن. هذا لا يجعل الآلة باهظة الثمن فحسب، حتى مع انخفاض تكلفة الكهرباء مقارنةً بالديزل، بل يُصعّب أيضًا تصميم آلة ببطارية كبيرة جدًا. يستغرق إيقاف الآلة وإكمال العمل المطلوب وإعادة شحن البطارية وقتًا طويلاً، مما يُكلّف المُشغّل مبالغ طائلة لمعالجة هذه المشكلات. ولكن هل من حل يُخفّض تكلفة الآلة ويُسرّع وقت الشحن؟

ليس استبدال البطاريات مفهومًا جديدًا. ففي سوق سيارات الركاب، له تاريخٌ غامض (أي شخصٍ يعمل في مجال السيارات الكهربائية سيتذكر فشل شركة بيتر بليس)، مع أن شركات تصنيع السيارات الصينية تعمل على إنشاء بيئةٍ متكاملة. أما في سوق الشاحنات الثقيلة، فتُعدّ الصين سوقًا متنامية، حيث تدعم آلاف الشاحنات بالفعل استبدال البطاريات.

بالنسبة للمركبات التي تسير على الطرق الوعرة، بدأت حلول استبدال البطاريات بالظهور، مما قد يدفع نحو اعتماد أوسع للمحركات الكهربائية. وتشمل هذه الحلول: تُنتج شركة Tvek لودرًا تحت الأرض يعمل بالبطارية ويدعم استبدال البطاريات. يمكن استبدال حزمة بطارية المركبة في 5 دقائق دون مغادرة السائق المركبة، مما يسمح بشحن البطارية أثناء استخدامها وتقليل الوقت الذي لا تكون فيه الآلة مشغولة بسحب الصخور. طورت كوماتسو وهوندا معًا حفارة صغيرة، PC05E-1، وهي نسخة مصغرة من PC01E-1. تعمل هذه الحفارة بواسطة حزمة طاقة متنقلة من هوندا قابلة للتبديل (حزمة بطارية صغيرة بسعة 1 كيلوواط/ساعة) يمكن استبدالها يدويًا. يُعد هذا النوع من الآلات مناسبًا للعمليات الأرضية الصغيرة، ونظرًا لحجمه، يتميز بسهولة المناورة.

تقدم ZQuip (شركة تابعة لشركة Moog حديثة التأسيس) حلاً لاستبدال البطاريات يمكن دمجه في آلات الديزل الحالية، وتحويلها إلى طاقة كهربائية. وحدة طاقة ZQuip هي حل يعمل بالبطارية، لا يعتمد على نوع الآلة أو الصناعة. يوفر هذا النظام المعياري القابل للتبديل حلاً مستدامًا للطاقة في موقع العمل، حيث يعمل كنظام طاقة خالٍ من الانبعاثات للآلة، وكنظام تخزين طاقة البطارية (BESS) الذي يمكنه تفريغ الطاقة إلى آلات أو معدات أخرى في موقع العمل.

طورت شركة AGROMEC الهولندية حلاً لاستبدال بطاريات الجرارات الزراعية. الجرارات مزودة ببطارية مدمجة صغيرة نسبيًا (70 كيلوواط/ساعة)، توفر طاقة كافية للأعمال القصيرة والخفيفة واستخدام حزمة البطاريات. يمكن إضافة حزمة بطاريات قابلة للتبديل بسعة 140 كيلوواط/ساعة إلى مقدمة الجرار، مما يتيح أداءً تشغيليًا أطول. تُصنّع هذه الحزمة من قِبل ECE/Webasto، ويُستخدم العديد من الجرارات بالفعل في المزارع ومواقع البناء في هولندا. يُمثل كهربة المعدات الزراعية تحديًا، وفي الواقع، قد لا تكون الحلول الكهربائية هي الخيار الأمثل الذي سيختاره القطاع. ومع ذلك، يمكن أن يُسهم حل استبدال البطاريات الموحد في تعزيز تبني هذه الحلول وإقناع المزارعين بها.

توفر آلات البناء المزوّدة ببطاريات قابلة للتبديل مزايا عديدة. يمكن تصغير حجم حزم البطاريات أو حتى الاستغناء عنها تمامًا، مما يقلل التكاليف الأولية بشكل كبير ويشجع على اعتمادها على نطاق أوسع. تُشكّل البطاريات 38% من تكلفة الآلات الكهربائية المخصصة للطرق الوعرة. يمكن للمشغلين إدارة التكاليف باختيار عدد حزم البطاريات اللازمة للعمل، بدلًا من شراء بطاريات كبيرة جدًا عندما لا تكون هناك حاجة إلى الطاقة المُخزّنة بالكامل.

علاوة على ذلك، بفضل إمكانية تبديل حزمة البطاريات بكفاءة في 5 دقائق فقط، يتم التخلص من مشاكل الشحن (مثل تعطل المركبة). عند عدم تشغيلها (سواءً ليلاً أو خارج الموسم)، يمكن استخدام حزمة البطاريات لتخزين الطاقة على الشبكة، مما يوفر مصدر دخل إضافي للمشغلين. في نهاية المطاف، من المرجح أن يُشكل هذا مصدر دخل مربح لشركات التأجير، حيث يمكنها توفير حزم البطاريات كخدمة للمستخدمين الذين يحتاجون إلى سعة إضافية.

تجدر الإشارة إلى أن معدات البناء الكهربائية قادرة على إحداث نقلة نوعية في قطاع معدات البناء من خلال استبدال البطاريات. ومع تزايد المخاوف بشأن تكلفة وتوافر الوقود الحيوي والوقود الإلكتروني، قد تحتاج معدات الطرق الوعرة منخفضة الانبعاثات أو عديمة الانبعاثات إلى التحول إلى معدات كهربائية لتلبية لوائح الانبعاثات الصارمة. ورغم أن استبدال البطاريات في الطرق الوعرة يُعد سوقًا ناشئًا للغاية، إلا أن له إمكانات كبيرة، ويمكننا توقع تحول في حصة سوق بطاريات الطرق الوعرة خلال السنوات القليلة المقبلة، مع تزايد قبول الجمهور لها.

المصدر: Machinery Intelligence