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全球电动矿车市场展望,20年后格ju如何变化

诚信建设 2024-06-15

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英国IDTechEx作为全球知名的技术与市场研究公司,最近发布了一份报告《2024-2044 年采矿业电动汽车:技术、参与者和预测》,对快速增长的电动采矿车行业,进行了深入而详细的分析。该报告对外售价人民币5W。


报告中所指的采矿电动车辆包括:拖运卡车、大型自卸矿卡、地下铲运机、宽体自卸车等矿用设备。 

该公司对 70 多辆矿用电动车辆进行了分析,揭示了电池尺寸、充电、定价和其他支持技术的趋势,详细探讨了这些趋势以及更多内容。

传统意义上,采矿业被视为高污染和对环境有害的行业,但近年来随着电动采矿车的兴起,具有颠覆全球采矿业的趋势,并有望改变公众之前的偏见看法。

矿车的电动化进程目前尚处于起步阶段,但许多世界领先的原始设备制造商,如卡特彼勒、小松、日立建机和利勃海尔等矿卡主机厂,正在陆续发布新的电动矿卡原型车,并承诺将电动自卸汽车作为其长期战略的一部分。

Abb公司作为独立改装商也加入电气化矿山技术提供商队伍中来,为全球客户提供燃油矿卡电动化改造解决方案。

世界各地采矿业巨头也纷纷表明态度:他们愿意采用电动矿车。

电动采矿车通过节省燃料、通风和维护,有望消除当地碳排放,并比ICE车辆(指内燃机)的运营成本更低。然而,电池电动汽车也需要大型电池组来满足其日常工作需求,因此将获得高昂的溢价。

矿山将需要电动汽车的所有潜在节约,以超过这些增加的成本,并使电动汽车的总拥有成本(TCO)比柴油矿车便宜。这将推动电动汽车在行业内的应用向前发展。

处于进一步发展阶段的互补行业(例如电池、电力电子、充电)以及政策驱动因素、健康和安全效益以及总拥有成本(TCO)的潜在节省,也将推动该行业的增长。

该报告综合考虑这些因素,预测到 2044 年电动矿车市场将增长至超过 230 亿美元,复合年增长率为 32%。

电动矿卡来了

矿用卡车是任何矿山最重要的资产之一 - 作为全球最丰富的采矿车辆之一,也是迄今为止承载吨位最大、价值最昂贵和排放最多的采矿车辆。

目前全球运输卡车每年排放 174 兆吨 CO2。运输卡车的电气化将是实现该行业有意义的减排,并协助矿业公司实现可持续发展目标的关键。

到目前为止,运输卡车电气化的大部分努力都来自采矿公司本身以及独立的改装商 ,共同努力利用电池或燃料电池技术,改造现有的柴油发动机。然而,原始设备制造商越来越多地进入这一领域,通过内部开发现有车辆的电动汽车模型,积极参与矿山运输用电动卡车的设计与生产。
当下,电动运输卡车所需的大型电池现已足够先进,且价格具有竞争力,以鼓励原始设备制造商参与和电动汽车的采用。

这些电池的容量通常超过 1 MWh,最大的接近 2 MWh。电池供应商为满足电动运输卡车的尺寸和性能需求,而采用各种设计和化学材料。

搭载超大电量直接导致充电时间过长,使其本身成为电动自卸卡车的一大障碍。为了保持采矿公司要求的生产力,自卸卡车需要以 1 至 3C 的速率充电。高充电率会损害电池的循环寿命,这将需要更频繁地更换电池。来自不同供应商的各种电池技术,是否能够以如此高的速率持续充电,仍有待观察。


如以 3C 的速率为 1700 kWh 电池充电,将需要 5 MW 以上的电源连接,相当于两台海上风力涡轮机的输出功率。
全球最大的两家采矿原始设备制造商卡特彼勒和小松,都拥有处于测试阶段的电动运输卡车。卡特彼勒已经制造了 793E 电动矿卡原型,目前正在矿区测试中,目标是在 2027 年实现商业化。小松的 830E 电动车也处于类似的开发阶段,目标是在 2030 年前投入批量生产。 

最近的合作伙伴关系和协议表明,当该技术最终达到足够成熟的商业化水平时,矿业公司将有充足的需求,来保证原始设备制造商的大规模生产。

2024年电动自卸卡车正处于显著增长的风口浪尖,预计到 2044 年将成为一个价值150亿美元的产业,占全球电动采矿车市场总估值的65.2%。
地下采矿电动卡车将继续存在

除了露天车辆带来的好处之外,地下采矿车辆(即电动地下铲运机和电动地下卡车)的电气化还提供了一些额外的好处。首先最重要的是电动地下车辆的通风要求降低,这可以为井巷矿山节省大量运营成本。

与地面露天运输相比,柴油发动机产生的热量、噪音、振动和排放,在地下是一个更大的问题,而地下施工机器的电气化,可以显著改善矿工的健康和安全。

正是基于以上原因,地下采矿车辆一直是采矿电气化的主要关注领域。这些车辆的电池最高功率低于 500 kWh,比运输卡车更容易实现电气化和商业化。

电动地下卡车和电动地下铲运机已经上市五年多了,并且在这段时间内得到了缓慢但稳定的采用。

由于目前电动采矿设备的数量非常小,与早期电气化相关的溢价还有很大的下降空间。因此,电动采矿车相对于柴油采矿车的优势,只会变得更加明显。
原始设备制造商现在正在努力扩大其电动矿用汽车产品,以满足市场需求。这包括重型地下车辆的电气化,现有最大型号的空载重量超过55吨,甚至接近承载最重的柴油型号的重量。

IDTechEx分析显示,目前电动地下车辆订
原始设备制造商现在正在努力扩大其电动矿用汽车产品,以满足市场需求。这包括重型地下车辆的电气化,现有最大型号的空载重量超过55吨,甚至接近承载最重的柴油型号的重量。

IDTechEx分析显示,目前电动地下车辆订
很大程度上,矿方采用与否取决于 TCO,而不是监管


采矿业排放的CO2 占全球CO2排放总量的2-3%,其中40-50%的碳排放来自采矿车辆的柴油内燃机。

由于采矿业的温室气体排放量相对较小(尤其是与道路车辆相比),因此没有看到许多针对脱碳的政策,也就不足为奇了。

中国和加拿大等地区实施的有限监管,并未提供鼓励电力转型所需的长期政府承诺。

相反,更有效的采购动力将来自总拥有成本 (TCO) 的节省。采矿车辆具有多种可能的工作周期,但其中最密集的工作周期可能需要平均每天运行20 小时,甚至全天候运行。

这些车辆在此过程中消耗大量柴油,柴油比电力更贵,而且价格波动很大。IDTechEx 分析强调,一辆 150 吨运输卡车每年需要超过 85 万美元的燃料,而电气化仅在车辆的使用寿命内就可以节省超过 550 万美元的能源成本。再加上通过减少维护而节省的成本,将轻松超过电池和其他电气元件的额外成本。

其他成本因素也会影响电动自卸卡车的总拥有成本。平均而言,一辆 150 吨重的卡车在其使用寿命内可以节省约 34 万美元的维护成本。但是,电动传动系统需要 7 万美元,再加上 IDTechEx 估计的改装人工费用为 36 万美元。虽然这些都是相关且可观的成本,但与柴油或电池的花费相比,它们微不足道,并不是自卸卡车经济性的关键决定因素。

由于目前电动采矿设备的数量非常小,与早期电气化相关的溢价还有很大的下降空间。因此,电动采矿车相对于柴油采矿车的优势,只会变得更加明显。
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