پایگاه خبری اسب بخار
مرجع تخصصی اخبار و ویدیو خودرو

انقلاب در معادن چین؛ نخستین کامیون برقی سدیم یونی جهان وارد عملیات شد

چین با تحویل نخستین کامیون معدنی سدیم یونی جهان گام تازه ای در برقی سازی خودروهای تجاری برداشت. این کامیون برای مسیرهای کوتاه و حمل بارهای سنگین در معادن طراحی شده است.

در روزهای اخیر نخستین کامیون معدنی تمام برقی جهان با باتری سدیم یونی به صورت رسمی در معدن تانگشان سانیو چین تحویل داده شد. این محصول نتیجه همکاری تحقیق و توسعه میان شرکت هینا باتری و تونلی هوی اینداستری است.

کامیون مورد نظر بر اساس پلتفرم TLE120 شرکت تونلی ساخته شده و برای فعالیت در معادن روباز توسعه پیدا کرده است. برخلاف بسیاری از خودروهای برقی سنگین که از باتری های لیتیوم یونی استفاده می کنند این مدل به سامانه باتری سدیم یونی سری هایشینگ مجهز شده است.

باتری این کامیون ظرفیت ۶۷۶ کیلووات ساعت داشته و چگالی انرژی سلول های آن نیز ۱۶۵ وات ساعت بر کیلوگرم اعلام شده است. اگرچه این عدد در مقایسه با برخی باتری های لیتیومی پایین تر است اما نیازهای اصلی کامیون های معدنی را هدف قرار می دهد. این خودرو برای حمل بارهای سنگین در مسیرهای کوتاه طراحی شده است. مسیری که معمولا میان محل استخراج و بخش بارگیری یا تخلیه معدن قرار دارد.

شارژ سریع و عمر طولانی باتری

یکی از مهمترین ویژگی های کامیون معدنی جدید قابلیت شارژ سریع آن است. طبق اعلام هینا باتری این خودرو می تواند باتری خود را از صفر تا ۱۰۰ درصد تنها در ۲۰ تا ۲۵ دقیقه شارژ کند. چنین سرعتی برای خودروهای فعال در معادن اهمیت زیادی دارد زیرا زمان توقف مستقیما روی بهره وری عملیات اثر می گذارد.

کامیون های معدنی معمولا در طول روز چندین نوبت بارگیری و تخلیه می شوند. بنابراین اگر شارژ باتری چند ساعت طول بکشد بخش قابل توجهی از زمان کاری خودرو از بین خواهد رفت. قابلیت شارژ سریع می تواند این مشکل را کاهش دهد و امکان استفاده مداوم از کامیون را فراهم کند.

هینا باتری همچنین اعلام کرده است که باتری سدیم یونی این محصول در شرایط استفاده مکرر از شارژ سریع بیش از ۸ هزار چرخه عمر دارد. این میزان با طول عمر کلی یک کامیون معدنی برابری می کند. در نتیجه احتمالا باتری تا پایان دوره کاری خودرو نیازی به تعویض اساسی نخواهد داشت. موضوعی که می تواند هزینه های نگهداری و مالکیت را کاهش دهد.

عملکرد عالی در سرما

باتری های سدیم یونی در مقایسه با باتری های لیتیوم یونی در دماهای پایین عملکرد پایدارتری دارند. باتری های لیتیومی در هوای سرد معمولا بخشی از ظرفیت خود را از دست می دهند. این اتفاق باعث کاهش برد خودرو و افت توان قابل استفاده می شود.

این مشکل در کامیون های معدنی برقی اهمیت بیشتری دارد. بسیاری از معادن روباز در مناطق شمالی چین قرار دارند و در فصل زمستان با دماهای بسیار پایین فعالیت می کنند. کاهش ظرفیت باتری در چنین شرایطی می تواند برنامه حمل و نقل معدن را مختل کند.

سلول های سدیم یونی در سرمای شدید افت ظرفیت کمتری دارند. به همین دلیل کامیون جدید تونلی می تواند برای فعالیت در معادن سردسیر گزینه مناسبی باشد. این ویژگی احتمال کاهش برد در زمستان را پایین می آورد و نیاز به سامانه های پیچیده برای گرم نگه داشتن باتری را کاهش می دهد.

حذف آلایندگی و کاهش آلودگی صوتی

کامیون های معدنی دیزلی معمولا از بزرگترین منابع انتشار آلاینده در محیط معدن هستند. موتورهای حجیم این خودروها سوخت زیادی مصرف می کنند و گازهای آلاینده تولید می کنند. صدای زیاد موتور و سامانه اگزوز نیز آلودگی صوتی قابل توجهی ایجاد می کند.

نسخه برقی TLE120 در زمان حرکت هیچ گونه آلایندگی مستقیمی از اگزوز ندارد. همچنین صدای تولید شده توسط موتور برقی در مقایسه با موتور دیزلی بسیار کمتر است. این موضوع می تواند شرایط کاری رانندگان و کارکنان معدن را بهبود دهد.

استفاده از کامیون برقی در معادن به کاهش مصرف سوخت و هزینه های مربوط به تعمیر موتورهای احتراق داخلی نیز کمک می کند. البته هزینه اولیه خرید چنین محصولی همچنان می تواند بالا باشد و صرفه اقتصادی آن به قیمت برق و زیرساخت شارژ در هر معدن بستگی دارد.

چرا باتری سدیم یونی هنوز فراگیر نشده است؟

با وجود مزایایی مانند عملکرد مناسب در سرما و امکان شارژ سریع باتری های سدیم یونی هنوز با یک محدودیت مهم روبه رو هستند. چگالی انرژی این باتری ها معمولا از باتری های لیتیوم آهن فسفات یا LFP کمتر است.

تونلی سال گذشته نسخه لیتیوم آهن فسفات کامیون معدنی TLE120 را معرفی کرده بود. طبق اطلاعات منتشر شده در وب سایت رسمی این شرکت آن مدل به باتری ۸۰۱ کیلووات ساعتی مجهز بود. در مقابل نسخه سدیم یونی جدید از باتری ۶۷۶ کیلووات ساعتی استفاده می کند.

این اختلاف نشان می دهد که باتری سدیم یونی برای دستیابی به ظرفیت مشابه به فضای بیشتر یا وزن بالاتری نیاز دارد. چنین محدودیتی در خودروهای سواری اهمیت زیادی دارد زیرا وزن و فضای باتری مستقیما روی برد و عملکرد خودرو اثر می گذارد.

با این حال کامیون های معدنی معمولا در مسیرهای کوتاه فعالیت می کنند و با محدودیت های مشابه خودروهای سواری روبه رو نیستند. به همین دلیل معادن می توانند به نخستین میدان جدی برای توسعه و استفاده گسترده از باتری های سدیم یونی تبدیل شوند.

آزمون واقعی در معدن

کامیون جدید پس از تحویل رسمی وارد عملیات واقعی معدن خواهد شد. هینا باتری و تونلی هوی اینداستری قصد دارند عملکرد این خودرو را در شرایط بارگیری سنگین بررسی کنند. داده های به دست آمده از این آزمایش ها برای بهینه سازی نسل های بعدی کامیون های معدنی مورد استفاده قرار خواهد گرفت.

پیش از این نیز فاو جیه فانگ آزمایش های تمام سناریویی یک کامیون سنگین مجهز به فناوری باتری سدیم یونی هینا باتری را با موفقیت به پایان رسانده بود. این روند نشان می دهد فناوری سدیم یونی در حال عبور از مرحله آزمایشگاهی است و به تدریج وارد ناوگان های تجاری و معدنی می شود.

اگر کامیون TLE120 در عملیات روزمره عملکرد قابل قبولی داشته باشد می توان انتظار داشت استفاده از باتری های سدیم یونی در خودروهای تجاری سنگین و تجهیزات معدنی با سرعت بیشتری دنبال شود.