混合动力是工程机械行业近年来最热门的节能减排典范。其中柴电混合更是最具代表性的能源组合方案。混合动力在工程机械领域最初的技术应用就在于挖掘机。挖掘机是能耗较大的工程机械产品之一,其功率虽然变化较大,但事实上输出功率的变化却并不大,通过一定的技术手段可将多余的动能转化为电能储存起来,在需要时再进行释放,有效利用了产品的无用功。这种技术得到了詹阳动力、小松、三一等企业的认可,它们相继推出了这种模式的混合动力挖掘机。
卡特彼勒和山推则在推土机方面带来了另一种概念的柴电混合。其中,卡特彼勒产品的推出最早,也最为显著。这款D7E被称为电驱动推土机,但实际上它却搭载了一台柴油机作为动力的最初来源,先由柴油机驱动发电机,然后将电流供给整机使用。这一构思打破了能源直接供给整机使用的惯性思维,也提供了新的混合动力方式。
这两种不同技术产生的根源在于产品面对的工况不同。挖掘机工况虽然复杂,但动作的重复性较强,动作幅度较大,便于能量回收;而推土机的工况看似稳定,实则变化多端,但动作幅度却非常小,适合于一种稳定能源的供给方式。
挖掘机的利用无用功的混合动力方式是一种提高产品能源利用率的方式,本质是一种节约方式,这也正是节能减排政策最为提倡的方式。然而,这种柴电混合方式必然需求到蓄电池,而且这种频繁的充电方式会极大危害电池寿命,这在为电池生产厂家提供新产品领域的同时,也提出了技术层面的更高要求。
推土机的产电混合方式则是一种二级做功方式,但是必须指出的是,由于不可能达到绝对理想的“永动机”模式,能量从柴油转化为电能的过程中必然会产生损失,虽然卡特彼勒因此产品荣获了美国环保署颁发的清洁空气卓越奖,但如果这种方式不能超越通过提高柴油机性能达到节能减排效果的成本优势,则将难以得到持续推广。