Видовете мощност на новите енергийни трактори са решаващи технически характеристики, които пряко влияят на тяхното изпълнение, приложимите сценарии и икономическата ефективност.
Понастоящем основните типове мощност могат да бъдат разделени на три категории:Чиста електрическа, хибридна и водородна горивна клетка, всеки с различни технически клонове и значителни разлики в приложимите сценарии, предимства и недостатъци.
Ето подробно въведение:
I. Чисти електрически трактори
Използват чисти електрически тракториЕлектрически двигатели като единствен източник на енергия, задвижвани от електрическа енергия, съхранявана в батерии, и в момента са най -търговският зрял тип нови енергийни трактори.
Основни компоненти
Източник на енергия: Захранване на батерии (главно литиево желязо фосфатни батерии или тройни литиеви батерии).
Система за задвижване: Постоянни магнитни синхронни двигатели (висока ефективност, малък размер) или асинхронни двигатели, оборудвани с редуктори и трансмисионни системи.
Система за управление: Контролери на двигателя (регулиране на мощността на двигателя) и системи за управление на батерията (BMS, наблюдение на състоянието на батерията).
Технически клонове (по режим на батерия и задвижване)
Тип на директното устройство на батерията
Характеристики: Батериите директно доставят мощност на двигателя, с проста структура (без сложна скоростна кутия) и ниска цена.
Приложими сценарии: Модели на малки конски сили (по-малко или равни на 50 к.с.), като оранжерийни операции, транспорт на овощни градини и други сценарии за леко това натоварване.
Батерия + координиран тип задвижване на моторната група
Характеристики: Многомоторно разпределено устройство (напр. Моторите на колелата, моторите на песни), което позволява диференциално управление и гъвкаво разпределение на мощността, подходящо за модели с висока мощност (80-150 к.с.).
Приложими сценарии: Отглеждане на земя, сеитба със среден размер, и т.н., и може да се адаптира към сложни терени (напр. Хилс).
Предимства и недостатъци
| Предимства | Недостатъци |
|---|---|
| Нулеви емисии, нисък шум (по -малко или равни на 70 децибела, в сравнение с около 90 децибела за традиционни дизелови модели), подходящи за операции в оранжерии и около жилищни райони | Обхватът е ограничен от капацитета на батерията; Обхватът се разпада значително по време на операции с тежки натоварвания (напр. Дълбоко оран), вероятно 40% по-ниско от теоретичната стойност |
| Ниска експлоатационна цена: Разходите за електроенергия са около 1/3-1/4 на дизеловите разходи, а поддръжката е проста (няма нужда да сменяте нефт или филтри) | В зависимост от зареждащата инфраструктура; Покритието на бързо зареждане на купчината е ниско, а бавното зареждане отнема 6-8 часа, което влияе върху ефективността на работната работа |
| Директен изход на въртящия момент от двигателя (не се изисква предварително загряване на празен ход), бърз начален отговор и по -плавна работа | Животът на батерията се влияе значително от температурата: обхватът може да намалее с 30% под -10 градуса, а ефективността на зареждане с ниска температура е ниска |
| Проста структура (без вътрешен двигател за горене), по -малко точки на отказ и ниски разходи за поддръжка | Високи разходи за покупка: Моделите със същата конска сила са с 30% -50% по-скъпи от дизеловите трактори (батериите представляват 40% -60% от цената) |
II. Хибридни трактори
Хибридните трактори се комбиниратДвигатели за вътрешно горене и електрически двигатели, Работа синергично чрез система за управление на енергията. Те балансират обхвата и опазването на околната среда и в момента са основният избор за балансиране на практичността и новата енергийна трансформация.
Основни компоненти
Източник на енергия: Двигател за вътрешно горене (предимно дизел, бензин) + захранваща батерия + електрически двигател (може да действа като задвижващ двигател и генератор).
Ключова система: Устройство за свързване на захранване (напр. Планетарни зъбни колела, съединители) и система за възстановяване на енергия (възстановяване на енергията по време на спиране на работната работа и съхраняване в батерията).
Технически клонове (по режим на свързване на захранването)
Серия хибрид
Принцип на работа: Двигателят за вътрешно горене задвижва генератора само за генериране на електричество, а електрическата енергия задвижва колелата през двигателя; Двигателят за вътрешно горене не участва директно в шофирането (подобно на "удължен обхват").
Предимства: Двигателят на вътрешното горене винаги може да работи в ефективния диапазон (спестяване на гориво), а моторното задвижване е гладко;
Недостатъци: Съществуват множество връзки за преобразуване на енергия (механично → електрически → Механични), което води до малко по-ниска ефективност, подходяща за средни и ниско натоварени операции (напр. Сеитба, напояване).
Паралелен хибрид
Принцип на работа: Двигателят на вътрешното горене и двигателят могат да задвижват колелата отделно или едновременно (напр. Използвайки електричество по време на леки натоварвания и комбинирана маслено-електрическа енергия по време на тежки товари).
Предимства: сравнително проста структура, висока ефективност на преобразуване на енергия, подходяща за операции с тежки натоварвания (напр. Дълбоко оран, сцепление);
Недостатъци: Изисква сложно устройство за свързване за контрол, а цената е по -висока от тази на серийните хибриди.
Сериен паралелен хибрид
Принцип на работа: Комбинира серии и паралелни режими, които могат автоматично да се превключват според товара (напр. Използвайки електричество при ниски скорости, масло при високи скорости и маслено-електрически хибрид по време на тежки товари).
Предимства: най -адаптивният, с най -добър баланс между икономия на гориво и производителност на мощността;
Недостатъци: Сложната технология (изисква система за управление на енергията с висока точност) и най-високите разходи за покупка (20% -30% по-скъпи от дизелови модели на същата конска сила).
https://www.youtube.com/watch?v
Предимства и недостатъци
| Предимства | Недостатъци |
|---|---|
| Дълъг обхват: Комбинацията от гориво и батерия може да изпълни целодневните операции (напр. Моделите от 100 к.с. може да има обхват от 12-16 часа), без да зарежда безпокойство | Все още има емисии (в зависимост от двигателя с вътрешно горене), а ефективността на околната среда е по -слаба от чистата електрическа |
| Гъвкав мощност: Използване на електричество по време на леки натоварвания (спестяване на разходи) и маслено-електрическо сътрудничество по време на тежки товари (без усилие), адаптиране към сложни нужди от работа | Сложна структура, по -високи разходи за поддръжка, отколкото чиста електрическа (трябва да поддържа както вътрешното горене на двигателя, така и на двигателната система) |
| Няма разчитане на съоръженията за зареждане: Може да работи чисто на масло, подходящо за отдалечени площи или парцели с неудобно зареждане | Ограничена ефективност на възстановяване на енергия (селскостопанските машини имат малко спирачни операции по време на работа, а възстановената енергия е само 1/5-1/3 от тази на автомобилите) |
Iii. Водородни горивни клетъчни трактори
Употреба на водородни горивни клетъчни тракториводородно гориво като източник на енергия, генериране на електричество през горивни клетки за задвижване на двигатели. Те са крайното решение „нулева емисия“, но все още са в експерименталния етап.
Основни компоненти
Източник на енергия: Резервоари за съхранение на водород с високо налягане (съхраняване на водород) + стекове на горивни клетки (водород реагира с кислород за генериране на електричество) + спомагателни батерии (съхраняване на излишък от електричество).
Ключова система: Система за захранване на водородно гориво (клапани за намаляване на налягането, циркулация на водород) и система за управление на горивните клетки (контролиране на ефективността на реакцията).
Технически характеристики
Преобразуване на енергия: Водородът генерира електричество чрез химични реакции в горивни клетки (без горене, произвежда само вода) за задвижване на двигателя. Методът за попълване на енергия е зареждане с водород (пълен за 10-15 минути).
Потенциал на обхвата: Водородното гориво има висока енергийна плътност (3-5 пъти повече от литиевите батерии в същия обем), а теоретичният диапазон може да бъде 2-3 пъти по-голям от този на чистите електрически трактори (напр. Моделите от 100 к.с. могат да имат обхват от 15-20 часа).
Предимства и недостатъци
| Предимства | Недостатъци |
|---|---|
| Нулеви емисии (само излъчваща вода), оптимални характеристики на околната среда, подходящи за екологично чувствителни области или региони със строги политики | Незряла технология: Само няколко местни предприятия (напр. Weichai, Yituo) са стартирали експериментални модели, които не са произведени масово |
| Бързо попълване на енергия (10 минути зареждане с водород ≈ 2 часа чисто електрическо бързо зареждане), подходящо за непрекъснати операции с висока интензивност | Липса на съоръжения за зареждане на водород: Има по -малко от 300 станции за зареждане на водороди в цялата страна, разпространени най -вече в пилотни градове в делтата на река Яндзъ и делтата на река Перл, а в основата на селските райони в селските райони |
| Добри нискотемпературни характеристики (стабилна работа на -30 градуса), подходяща за студени региони в Северен Китай | Изключително висока цена: Цената на тракторите с водородно гориво е 5-8 пъти по-голяма от тази на дизелови модели на същата конска сила, а водородът е скъп (около 60 юана/kg, с консумация на водород 3-5 kg на 100 километра) |
Обобщение: Основни разлики и предложения за подбор
| Тип мощност | Екологични резултати | Капацитет на обхвата | Разходи за покупка | Приложими сценарии | Зрялост |
|---|---|---|---|---|---|
| Чиста електрическа | ★★★★★ | Средно-ниско | Високо | Малки парцели, удобно зареждане, операции с леко това натоварване | ★★★★☆ |
| Хибрид | ★★★☆☆ | Високо | Средно висок | Средни участъци, сложни операции, неудобно зареждане | ★★★★☆ |
| Водородна горивна клетка | ★★★★★ | Изключително високо | Изключително високо | Пилотни проекти на политиката, експерименти за научни изследвания | ★☆☆☆☆ |
Логика на подбор:
Краткосрочно (1-3 години): Приоритет се дава на хибридни модели (балансиране на практичността и разходите); Чистите електрически модели могат да бъдат избрани за малки парцели с удобно зареждане.
Дългосрочно (5+ години): Чистите електрически трактори ще станат основни с напредъка в технологията на батерията (по-висока енергийна плътност, по-ниска цена); Моделите на водородното гориво трябва да се вземат предвид след подобряване на инфраструктурата.
