Нет. Конечно, тяжелые двигатели внутреннего сгорания и дизельное топливо еще много лет будут использоваться в карьерном транспорте. Но другие технологии из области теоретических рассуждений переходят в нечто вполне осязаемое. Белорусский автозавод представил сразу несколько вариантов нестандартного привода для своего 130-тонного семейства. Такие грузовики называют самосвалами на альтернативных источниках энергии, экологически безопасным карьерным транспортом, машинами будущего, в конце концов. В чем особенности новинок?
Строго говоря, две из четырех машин уже не совсем новинки, специалисты могли видеть их ранее. Но вот еще два варианта — новинки абсолютные, «засветили» их в апреле на профильной конференции для потребителей в Жодино. Все самосвалы — из 130-тонного семейства БЕЛАЗ-7513. Это эдакие «среднетоннажники» по меркам карьерного транспорта, представители одного из самых популярных сегментов грузоподъемности.
Само же семейство БЕЛАЗ-7513 вполне можно считать одним из символов новой, уже постсоветской эпохи в истории Белорусского автозавода. Первый самосвал этой модели собрали в 1996 году. У него был свежий на тот момент и ничуть не утративший актуальности до сих пор дизайн, совершенно новая кабина с системой безопасности ROPS, новейшая электрическая трансмиссия с пускорегулирующей аппаратурой на базе микроэлектроники и много чего еще инновационного для того времени.
С тех пор в модельном ряду БЕЛАЗ-7513 появилось с десяток модификаций для различных горно-геологических условий, на его базе сделали царь-поливалку и эвакуатор, существует даже пожарный 130-тонный БЕЛАЗ. Беспилотные технологии отрабатываются и на 130-тонниках в том числе. Семейство стало очень успешным. В феврале 2017 года с конвейера (да, их делают на конвейере) сошел 3-тысячный БЕЛАЗ-7513, в сентябре 2019-го — 4-тысячный, а в июне прошлого — 5-тысячный. По меркам карьерников это прямо масштабы Ford T и VW Beetle.
Но все вышеперечисленные машины объединяло одно — классическая схема привода, где дизель, поедая солярку ведрами, крутит генератор, а генератор подает электроток на мотор-колеса. У новых версий все не совсем так, а то и совсем не так.
Беда с этими газовыми машинами. Дело в том, что к газовым относят и газодизельные, и газопоршневые, и газотурбинные карьерные самосвалы. Но их часто путают между собой, не все понимают разницу. На самом деле это три разные технологии. А ведь еще и сам газ бывает как сжатым (CNG), так и сжиженным, экстремально охлажденным (LNG).
Чтобы не вдаваться в долгую теорию, напомним, что о газотурбинниках мы подробно рассказывали. Газодизельные карьерники — это битопливные машины. В зависимости от режима работы двигателя система подачи газового топлива постоянно регулирует соотношение подаваемых в камеру сгорания порций дизтоплива и газа, а если газ закончился, система переключится полностью на солярку. Газопоршневые же самосвалы работают только на газе. В случае с представленной новинкой — на сжиженном, охлажденном (LNG).
Итак, абсолютная новинка — газопоршневый БЕЛАЗ-7513P. Утверждают, что первый в мире в таком классе грузоподъемности. По информации производителя, самосвал оборудован «современным газовым двигателем мощностью 1194 кВт». Поставщика двигателя уклончиво не называют.
Также сообщается, что БЕЛАЗ-7513P оснащен системой интеллектуального мониторинга IMS собственной разработки, а при эксплуатации 130-тонного самосвала на сжиженном природном газе, по расчетам специалистов, экономия на топливе может составить до 35% в год. Специальные криогенные баки, те самые, которые ярко блестят на солнце, — верный признак, по которому можно безошибочно опознать такой самосвал среди ему подобных.
Вот этот бак поближе. Их, напомним, два. Каждый объемом 1400 литров. Запасов ультраохлажденного газа должно хватать на 12—14 часов работы без остановок. Сами баки китайские, производства Shandong AUYAN New Energy Technology Co., Ltd. Это довольно молодая компания, но уже «акула» своего сегмента бизнеса.
Первый экземпляр грузовика отправляют на выставку в Кемерово, а уже оттуда — в карьер на работу и испытания. Именно у этой машины наибольшие шансы на скорейший запуск в серию. Все компоненты серийные, опыт применения газопоршневых самосвалов меньшей грузоподъемности имеется. Поэтому, вероятно, именно БЕЛАЗ-7513P быстрее всех своих альтернативных собратьев пойдет в народ.
Это не первый full-electric БЕЛАЗ, но первый в этом классе грузоподъемности. И да, вероятно, это самый большой электромобиль мира. Один из самых больших уж точно.
Переделать классический карьерный БЕЛАЗ с электротрансмиссией в электромобиль, если так можно выразиться, относительно несложно. Электрические агрегаты (мотор-колеса и т. п.) у него и так есть «от природы», остается их только запитать, заменив дизель и генератор на батарейный блок. Плюс вместо топливных баков можно поставить аккумуляторы. Прежде все упиралось в отсутствие батарей, чье соотношение энергоемкость/масса было бы приемлемым. Теперь такие батареи есть, есть и реальный образец в металле.
У БЕЛАЗ-7513E в общей сложности 26 литий-ионных аккумуляторных батарей общей мощностью свыше 1500 кВт. Батареи российские, изготовлены компанией РЭНЕРА, входящей в ГК «Росатом». Система рекуперации энергии позволяет заряжать их при движении по склону. Но это, конечно, не основной способ зарядки. Основной все-таки — «электроколонка». Теоретические расчеты показывают, что годовая экономия по сравнению с традиционным аналогом должна составить 69%.
Вместе с самосвалом подготовлен и зарядный комплекс для него, предназначенный для работы в непрерывном режиме 24/7. В случае применения двух ручных зарядных постов возможна одновременная зарядка двух грузовиков с максимальной мощностью 1 МВт для каждого. Можно заряжать и один самосвал в режиме 2 МВт.
Гибридные версии из семейства БЕЛАЗ-7513 уже не являются абсолютными новинками, но широкой публике известны пока мало и в модельный ряд «альтернативных» самосвалов вписываются хорошо. Первыми гибрид увидели в июле 2022 года жители... Гродно! Никогда до того и никогда после в городе над Неманом не устраивали белазовских премьер, но тогда там проходил Форум регионов Беларуси и России с большим количеством высокопоставленных гостей. К нему и приурочили первый показ.
Говорят, что БЕЛАЗ-7513М — плоть от плоти дитя «санкционки». Когда поставки привычных Cummins прекратились, возникла идея попробовать применять связку «российский массовый недефицитный дизель плюс аккумуляторный блок». Напомним, задние колеса всех БЕЛАЗов такого класса грузоподъемности крутятся от электричества, а откуда оно берется, мотор-колесам не принципиально. В итоге взяли 730-сильный дизель ЯМЗ-8454, который ставят на 55-тонники. От него и подзаряжается литий-ионный батарейный блок на 730 кВт. Очень грубо говоря, это примерно как на легковой автомобиль поставить мотор от мотоцикла или на грузовик — двигатель от легковушки. Но здесь, поскольку трансмиссия изначально электрическая, батарейный блок как раз компенсирует разницу.
В прошлом году появился еще один гибрид. На фото ниже он справа, найдите 10 отличий. На самом деле новую машину легко опознать по отсутствию привычного воздушного фильтра, который многие принимают за большую фару. У версии БЕЛАЗ-7513M H₂ такого фильтра нет, поскольку и дизельного двигателя у нее нет. Совсем. Но отсутствие дизеля не означает отсутствие воздушного фильтра. Небольшие черные цилиндры — это тоже воздушные фильтры, но другой конструкции.
Вместо дизеля здесь установлен блок с двумя водородными топливными ячейками суммарной мощностью 200 кВт, тяговые аккумуляторы емкостью 250 кВт·ч, система хранения водорода с баллонами на 2 кубометра с давлением в 350 бар. Водородные топливные ячейки вырабатывают электроэнергию в зависимости от положения педали хода и степени разряда АКБ. И да, им нужна фильтрация воздуха. Водородная топливная ячейка преобразует посредством кислорода водород в воду, в результате чего вырабатываются тепло и электричество. И чем чище воздух, в котором присутствует кислород, тем реже нужно обслуживать водородную топливную ячейку. Чьей разработки ячейка? Пока всех карт не раскрывают, но известно, что создавали ее «в сотрудничестве с российской наукой».
Технология пока сверхнепривычная, поэтому построенная машина — это прототип для отладки именно самой технологии. Даже тестовая эксплуатация в карьерах начнется в лучшем случае через несколько лет. Эффективность использования техники на водородном топливе на открытых разработках полезных ископаемых зависит от геологических условий, климата, рельефа местности и многого другого. Все это еще только предстоит проверить, тестируя прототип. Важным аспектом является инфраструктура для хранения и транспортировки водородного топлива, которая должна быть развита и доступна на территории непосредственно самих карьеров. Как это будет выглядеть на практике, пока только просчитывают и проектируют.
Но в теории водородные топливные элементы обладают высоким КПД, что увеличивает пробег без подзарядки. К тому же водородные самосвалы требуют минимального обслуживания по сравнению с дизельными аналогами. А еще водородные машины практически бесшумные.
Применение альтернативной энергетики в карьерном транспорте в долгосрочной перспективе сулит экономические выгоды. Но именно в долгосрочной, поскольку альтернативные машины только в начале своего пути. Пока все эти решения станут массовыми, пройдет еще немало времени. Так что по состоянию на сейчас в карьерах бал и дальше будут править традиционные самосвалы, для которых отлажена инфраструктура, выработаны механизмы техобслуживания и есть в наличии обученный персонал.
Читайте также:
Чтобы помочь Каталогу Onlíner стать еще лучше. Опрос займет всего пару минут.
Есть о чем рассказать? Пишите в наш телеграм-бот. Это анонимно и быстро
Перепечатка текста и фотографий Onlíner без разрешения редакции запрещена. ga@onliner.by