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卡特彼勒發(fā)展工程機(jī)械的天然氣戰(zhàn)略

放大字體  縮小字體 發(fā)布日期:2012-10-29  來源:中國(guó)混凝土網(wǎng)  作者:中國(guó)建筑新聞網(wǎng)
核心提示:卡特彼勒發(fā)展工程機(jī)械的天然氣戰(zhàn)略
  天然氣的應(yīng)用現(xiàn)在是越來越廣泛了,天然氣作為動(dòng)力的好處不多說了,經(jīng)濟(jì)、環(huán)保等等。天然氣在汽車行業(yè)已基本成熟了,普及率只取決于一些外部因素。而在工程機(jī)械領(lǐng)域,雖然已有廠家推出了天然氣裝載機(jī),但目前未形成氣候。總的來講,工程機(jī)械完全依賴柴油動(dòng)力。

  為什么天然氣這么好的替代能源在工程機(jī)械領(lǐng)域難以推廣,有多方面的原因,一方面和汽車相比,工程機(jī)械里履帶式車輛居多,不適合天然氣集中加注的特點(diǎn),即使是輪式車輛也往往因?yàn)楣ぷ鲌?chǎng)地的因素而遠(yuǎn)離商用加注站,有時(shí)需要自行建設(shè)加注站,而這需要設(shè)備達(dá)到一定規(guī)模。另一方面,工程機(jī)械對(duì)動(dòng)力的要求比汽車要高,現(xiàn)在主流的天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)在熱效率、動(dòng)力性、扭矩等方面較同等排量的柴油機(jī)仍有差距。 

  但今年出現(xiàn)了一些新的動(dòng)向。3月,濰柴動(dòng)力發(fā)布了中國(guó)首款大功率缸內(nèi)高壓直噴壓燃式(HPDI)天然氣發(fā)動(dòng)機(jī),而這臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)的關(guān)鍵技術(shù)來源于全球領(lǐng)先的加拿大西港創(chuàng)新公司。HPDI發(fā)動(dòng)機(jī)的工作原理是,活塞壓縮行程上止點(diǎn)前預(yù)噴入5%柴油,形成火焰。之后,壓縮天然氣以300Bar的壓力噴射到火焰中,成為燃燒的主要燃料。由于HPDI發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)行方式跟柴油機(jī)十分相似,高壓直噴噴嘴也是根據(jù)柴油高壓共軌噴射發(fā)動(dòng)機(jī)的形式來設(shè)計(jì),因此,它的功率和扭矩達(dá)到了柴油機(jī)的水平,比點(diǎn)燃式氣體發(fā)動(dòng)機(jī)高出20%;其熱效率與柴油機(jī)相同,比點(diǎn)燃式氣體發(fā)動(dòng)機(jī)的氣耗低20%-25%。無疑,這套裝置比較復(fù)雜,帶來成本的上升,柴油的預(yù)噴和天然氣的直噴涉及到兩套系統(tǒng)的配合,對(duì)電控系統(tǒng)的精確性要求很高,其成熟度與可靠性還有待驗(yàn)證。但同時(shí)也帶來一個(gè)好處,就是可以無縫切換為柴油動(dòng)力。

  緊接著在6月初,卡特彼勒宣布將與西港創(chuàng)新共同開發(fā)非公路領(lǐng)域的天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)。根據(jù)雙方的協(xié)議,雙方將共同發(fā)展天然氣燃料系統(tǒng),將西港創(chuàng)新的HPDI技術(shù)結(jié)合到卡特彼勒的發(fā)動(dòng)機(jī)上??ㄌ乇死諏榘l(fā)展計(jì)劃提供資金,產(chǎn)品進(jìn)入市場(chǎng)后西港公司將參與關(guān)鍵零部件的供應(yīng)。雙方希望此舉能改變游戲規(guī)則,使卡特彼勒成為首個(gè)提供大功率天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)的廠商,開辟全新的市場(chǎng)機(jī)會(huì)。雙方將首先發(fā)展大型礦用卡車和鐵路機(jī)車使用的發(fā)動(dòng)機(jī),隨后會(huì)應(yīng)用于電力、工業(yè)、機(jī)械、船舶和石油等領(lǐng)域中使用的非公路發(fā)動(dòng)機(jī)…… 

  實(shí)際上,卡特彼勒本來就有天然氣發(fā)動(dòng)機(jī),收購(gòu)不久的曼海姆公司也擅長(zhǎng)天然氣發(fā)動(dòng)機(jī),但都沒有HPDI技術(shù),這些發(fā)動(dòng)機(jī)一般用于發(fā)電機(jī)組。 

  卡特彼勒已有的天然氣產(chǎn)品

  9月的MINExpo展會(huì)上,卡特彼勒再次確認(rèn)了其LNG天然氣動(dòng)力產(chǎn)品計(jì)劃,根據(jù)計(jì)劃,三款大型礦用卡車(即Cat793、795和797)以及旗下ProgressRailServices的子公司EMD生產(chǎn)的機(jī)車將首先使用LNG發(fā)動(dòng)機(jī)。卡特彼勒高層透露,這些大型卡車和機(jī)車目前處于早期開發(fā)階段,并預(yù)計(jì)在五年內(nèi)上市。 

  除了提供全新LNG產(chǎn)品外,卡特彼勒和EMD還在開發(fā)改裝解決方案,以便滿足選擇對(duì)現(xiàn)有礦用卡車和機(jī)車進(jìn)行改裝以使用天然氣的客戶的需求。 

  為什么卡特彼勒選擇大型礦用卡車和EMD的機(jī)車首先應(yīng)用天然氣技術(shù)呢,筆者分析,首先,這幾款車型都是能源消耗大戶,使用天然氣節(jié)能效果明顯;其次,都是輪式車輛,而且通常是多臺(tái)使用,容易形成規(guī)模,可以攤薄加注站的成本;第三,這幾款車型都是卡特的主打車型,更能確立卡特在市場(chǎng)上的優(yōu)勢(shì)地位。 

  幾乎與MINExpo同時(shí),在休斯頓舉行的大功率天然氣應(yīng)用會(huì)議上,卡特彼勒公布了其天然氣戰(zhàn)略,稱其大型發(fā)動(dòng)機(jī)將全面轉(zhuǎn)向天然氣,并將生產(chǎn)更多的天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)及使用天然氣的設(shè)備。業(yè)界對(duì)卡特彼勒將賭注押在天然氣上的做法稱為“卡特彼勒擁抱天然氣”。 

  促使卡特彼勒作出重大決定的因素包括,與西港創(chuàng)新的合作使技術(shù)得到保障,卡特認(rèn)為天然氣的價(jià)格對(duì)用戶有足夠的吸引力,而全球天然氣儲(chǔ)量豐富也是一個(gè)主要的推動(dòng)因素,現(xiàn)今美國(guó)的能源政策正是大力開發(fā)頁(yè)巖氣資源。 

  卡特彼勒這一次又走到前面去了,實(shí)際上,康明斯跟西港創(chuàng)新也有一個(gè)合資公司,專門生產(chǎn)天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)。西港創(chuàng)新曾想把HPDI技術(shù)引入合資公司,但康明斯沒有采用。如果沒有意外的話,5年后卡特首批天然氣礦用卡車將面世。其他廠商會(huì)坐以待斃嗎,恐怕不會(huì),他們會(huì)自行研發(fā)或者找合作伙伴,畢竟誰也不想錯(cuò)過天然氣這一班車。如果卡特彼勒再次引領(lǐng)風(fēng)潮,帶動(dòng)一批發(fā)動(dòng)機(jī)廠商進(jìn)入天然氣領(lǐng)域,形成規(guī)模,再加上相關(guān)配套的完善,那么天然氣時(shí)代就真的來臨了。 

  天然氣時(shí)代來臨的速度到底有多快現(xiàn)在還不能確定,但肯定會(huì)帶動(dòng)一系列相關(guān)產(chǎn)業(yè)。相信這個(gè)產(chǎn)業(yè)做大后會(huì)出現(xiàn)方便、安全的現(xiàn)場(chǎng)加注方法,讓挖掘機(jī)這樣不方便的設(shè)備也能用上便宜的天然氣。 
 
 
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