SRK的新分析表明,一款150吨的电池电动自卸卡车在总拥有成本(TCO)方面可能比同等柴油车型便宜300万美元。
该报告题为《去碳化矿业:柴油与电动自卸卡车的成本与效率比较:评估经济与操作权衡》,比较了150吨柴油和电动自卸卡车的TCO及操作效率。
作者Satadru Ghosh(机械工程师,研究实习生)、Somnath Gain(矿业首席顾问)和Sudipta De(矿业首席顾问)表示:“电动卡车,特别是那些使用磷酸铁锂(LFP)电池的卡车,具有显著的优势。这些电池在成本方面具有竞争力;与其他电池类型相比,它们的循环寿命更长,环境影响更小,尽管初始资本支出较高,但在能源和维护成本方面提供了显著的节省。
“在操作上,电动自卸卡车能够将每吨物料的移动成本降低65%,通过更好的扭矩和再生制动系统(在制动时回收能量并存储以供再次使用)提升操作效率,并在运输吨数和速度等性能指标上表现优越。在环境方面,电动卡车有助于实现更清洁、更安静的矿业作业,显著降低能源成本和二氧化碳排放。”
尽管电池技术、充电基础设施和生产率等挑战依然存在,但作者指出,电池技术的进步、快速充电系统和电池更换技术是这些问题的有希望的解决方案。
“随着这些技术的发展,电动自卸卡车预计将变得越来越可行,提供可观的财务和环境效益,并推动矿业向更可持续的方向转型。”
该分析评估了150吨自卸卡车的TCO,比较了柴油车型与LFP电池动力车型。选择LFP电池的决定是基于多个与重型矿业设备需求相符的关键因素。
作者研究发现,容量为2200 kWh的LFP电池在充满电的情况下支持大约8小时的操作。LFP电池被认为具有成本效益,并提供更长的循环寿命。此外,热稳定性是LFP电池的另一个显著优势,而LFP电池在环境和供应链影响方面也低于其他化学成分,如镍钴铝(NCA)或镍锰钴(NMC)。
“虽然LFP电池的能量密度低于其他电池类型,意味着每单位重量储存的能量较少,但这一限制对自卸卡车来说并不那么关键,”作者表示。“这些车辆已经设计为承载重载,因此LFP电池略微降低的能量密度并不会造成显著的不利影响。相反,电池的成本效益、安全性和环境优势使其成为为矿业中150吨自卸卡车供电的最佳选择。”
两种卡车在相同操作条件下进行评估。尽管电动自卸卡车的初始资本支出较高,但根据作者的分析,考虑到多次更换电池后,10年期内的财务优势显著,潜在节省约为300万美元。
这些节省主要来自于降低的能源和维护成本,简单来说,电力比柴油便宜。此外,由于电动卡车的机械设计更简单且没有复杂的排气系统,因此维护需求较少。
“电动自卸卡车的一个显著优势是没有怠速燃料消耗,”作者说。“柴油卡车在静止时持续消耗燃料,而电动卡车在静止时不消耗能量,使得1小时的柴油卡车运行相当于0.8小时的电池卡车运行。”
此外,再生制动技术使电动自卸卡车能够在下坡操作中回收和存储能量,进一步提高了效率。
随着电池技术的快速发展,充电时间显著改善,现在从0到100%的充满电在1到1.5小时内可以实现,根据Fortescue Zero的预测。
作者补充道:“虽然电动自卸卡车的前期投资较高,但长期的财务利益显著,包括能源和维护成本的大幅降低,以及再生制动和更快充电时间带来的效率提升,使其在相同操作条件下成为柴油卡车的有力替代品。
“关键是,电动自卸卡车的资本支出在运营第三年内即可收回,突显了通过降低运营和维护成本获得快速投资回报的可能性。”