Onder het motto ‘Building Tomorrow’ werkt Volvo Construction Equipment (Volvo CE) al enige jaren aan het thema ‘elektromobiliteit’ om zo een steentje te kunnen bijdragen aan een schone en duurzame maatschappij. Dit komt onder meer terug in de ontwikkeling van verschillende voertuigen die hybride, volledig elektrisch of zelfs autonoom kunnen functioneren.
Onder andere op de Bauma introduceerde het Zweedse bedrijf de volledig elektrische ECR25-graafmachine en de L25-wiellader. Daarnaast is het bedrijf vorig jaar gestart met een groot onderzoek naar de inzet van autonome elektrische voertuigen in een steengroeve en investeert het in een nieuwe testlocatie.
De echte grote graafmachines zijn waarschijnlijk voorlopig nog wel gebonden aan diesel als brandstof. De benodigde krachtdichtheid is hier te hoog om elektrisch in te vullen. Kleinere machines voor lichtere grond- en bouwwerkzaamheden bieden daarentegen ruime potentie om te kijken naar de mogelijkheid om hybride of zelfs volledig elektrisch aan te drijven. Hiermee zouden ze een deeloplossing kunnen bieden voor de hoeveelheden CO2 die de huidige generatie bouwmachines uitstoot. Zeker voor machines die in bevolkte gebieden opereren en daarbij ook nog eens geluidsoverlast veroorzaken, zou dit een stap in de goede richting zijn.
Hydraulische accumulator
Bij Volvo CE heeft deze gedachtegang onder andere geleid tot de ontwikkeling van de hybride graafmachine EC300E Hybrid. Een machine die in staat is om de energie die vrijkomt bij de neerwaartse beweging van de giek op te slaan in een hydraulische accumulator. Deze energie wordt vervolgens ingezet om het hydraulische systeem te ondersteunen. Hiermee onderscheidt de machine zich van andere hybride systemen die gebruik maken van de zwenkenergie van de bovenwagen om de motor van extra elektrisch vermogen te voorzien.
De krachtige en repeterende neerwaartse giekbewegingen laden de hydraulische accumulatoren met een inhoud van 20 liter. Deze leveren vervolgens energie aan de hydraulische hulpmotoren die worden ingezet voor de aandrijving van de hydraulische pomp. Daarbij beschikt de gebruiker over dezelfde bestuurbaarheid en een identiek vermogen als de standaard EC300E maar tevens over de mogelijkheid om gelijktijdig in de ECO-mode en de Hybrid-mode te werken.
Tot 17% lager brandstofverbruik
De voordelen van deze oplossing liggen onder andere in een lagere motorbelasting en een lager brandstofverbruik waarbij de besparing kan oplopen tot 17%. De bijbehorende verlaging van CO2-emissies ligt rond de 12%. Bij gebruik voor ‘dig and dump’-toepassingen (vooral applicaties met een zwenkhoek van 90°) beperkt de terugverdientijd van dit eenvoudige concept zich tot ongeveer twee jaar. Daarbij is het aantal benodigde componenten beperkt en eenvoudig aan te brengen. Diezelfde onderdelen hebben bovendien een lage onderhoudsbehoefte.
De EC300E Hybrid wordt op dit moment in het veld getest bij speciaal geselecteerde klanten om de eigenschappen in de praktijk te kunnen valideren. Introductie op de markt zal in een later stadium plaatsvinden.
Volledig elektrisch
Nog niet commercieel verkrijgbaar zijn twee series volledig elektrische machines die dit jaar op de Bauma in München zijn gepresenteerd. Volvo CE verwacht dat deze elektrische graafmachines (EC15 tot EC27) en wielladers (L20 tot L28) medio 2020 op de markt komen. Voor de omschakeling naar elektrisch aandrijven zijn de verbrandingsmotoren van deze machines vervangen door elektromotoren die hun stroom krijgen van lithium-ion-accu’s. Hiermee werken zij niet alleen emissievrij, maar zijn ook aanzienlijk stiller, zuiniger en efficiënter. Bovendien vragen ze minder onderhoud ten opzichte van de conventionele uitvoeringen.
Strategische focus
De ontwikkelingen van ‘full electric’ zijn onder meer gebaseerd op de succesvolle presentatie van een aantal conceptmachines in de afgelopen jaren. Bijvoorbeeld van het EX2-prototype van de volledig elektrische compacte graafmachine en het LX2-prototype van de elektrische compacte wiellader. Deze machines, die ontwikkeld zijn in nauwe samenwerking met eindgebruikers, zijn door de markt goed ontvangen en passen binnen de strategische focus van de Volvo Groep ten aanzien van elektromobiliteit in alle bedrijfssectoren.
Scott Young, directeur Electromobility and Automation: “Hoewel de ECR25 en de L25 andere machines zijn dan de genoemde prototypen, hebben de lessen van deze onderzoeksprojecten wel bijgedragen aan de ontwikkeling van een robuuste technologie die deze nieuwe serie elektrische compacte machines mogelijk maakt. De ontwikkelingen passen goed in deze tijd waarin de eisen en het gedrag van klanten veranderen en de wettelijke kaders strenger worden.”
Meer over de elektrische en autonome bouwmachines van Volvo, nieuwe machinestructuren en een 5G netwerk op de testlocatie is te lezen in het septembernummer van Aandrijftechniek.
