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卡特彼勒将于2022年推出原型蓄电池动力卡车,于2024年向客户提供早期学习模型
[发布时间:2022-09-22 浏览次数:667]

 在5月17日的2022年投资者日演示中,卡特彼勒通过资源产业部门总裁Denise Johnson就其蓄电池动力零排放矿卡的开发和推出时间表给出了比以往更多的深入介绍。

 Johnson首先提到了零排放机器协议,截至目前已与必和必拓、力拓集团、纽蒙特矿业、泰克资源和NMG等客户达成该协议。这些协议主要集中在蓄电池动力零排放卡车的部署上。卡特彼勒最初专注于推出4款零排放卡车车型。为什么是卡车,因为60%~80%的范围一场地排放是由柴油动力卡车导致的。卡车是现场数量最多的采矿机器,因此排放量也最多。卡特彼勒正与这些客户合作,将卡车、基础设施和技术部署到他们的现场,以使其能够验证极端条件(长途道路、深坑、高海拔、极热和极冷条件),并争取在2030年前开始实施。

 随后,Johnson谈到了零排放矿卡的时间表,并就下一步举措给出了比以往更多的深入介绍。她透露,资源产业部门正在致力于推出4款车型,将包括231吨级793F蓄电池动力卡车和297吨级794 AC电动卡车,因为这些机型已经作为卡特彼勒与力拓集团(在澳大利亚Gudai-Darri铁矿部署35辆零排放无人驾驶793矿卡机队)和泰克资源公司(从2027年开始在Elk Valley煤矿部署30辆零排放矿卡,包括卡特彼勒的794卡车)协议的一部分。

 对于具体时间表,Johnson表示,“将在客户矿山现场完成我们的加速开发。到今年晚些时候,将有原型车在Tucson试验场运行,在该试验场将验证我们的技术假设并完成机器技术可行性。到2024年初,我们将把所谓的早期学习单元发送到客户现场,在现场我们将细化需求,进行流程开发以及产品和技术验证。中试阶段从2025年开始,目标是在现场验证多辆卡车、专注于机队优化(包括自主性、基础设施学习以及验证生产指向部件)。我们打算在2027年开始满负荷生产。”

 她补充表示,“卡特彼勒还具有独特优势,通过其发电和电力管理能力,可直接在矿山现场与客户就微电网开发等事宜进行合作,以支持矿山可持续发展;将自主性扩展到集成电源优化(包括机器电池充电的自主管理,以及集合矿山现场资产作为一个整体的电力需求)。我们认为,电气化机器需要完全自动化才能得到优化。”

 关于电气化,Johnson总结道,“因此,电气化旅程需要学习,需要与我们的客户进行大量合作,还需要对设备和现场基础设施进行重大改造。这将是一次相当振奋人心且复杂的历程。矿山现场运营的电力需求将比现在多得多,需要更多的发电和储存来源。可再生能源与存储解决方案相结合,再加上往复式或燃气轮机发电。电力还需要在整个现场更加分散——通过静态充电或电车充电为移动机队充电。所有这些都意味着大量的新投资、学习和管理变革。

 设备、服务和技术

 蓄电池动力卡车时间表只是广泛展示的一个方面。在设备、服务和技术的主题下,Johnson还讨论了资源产业部门市场增长的一些驱动因素,以及该部门如何具有竞争优势来抓住这种增长。

 Johnson认为能源转型导致的大宗商品需求增加是一个主要驱动因素,电动汽车、蓄电池、风能和太阳能、电网现代化以及基础设施升级都需要大量的铜、锌、石墨、锂、锰、镍和钴等。但她也强调了增加采矿设备投资需求的其他因素——首先,矿石品位正在下降,这将意味着运输更多的物料、使用越来越大的机器、以及这些机器更高的利用率。例如,到2030年,从露天矿山运出的物料将增加约30%才能产出等量的铜。然后,她强调了采矿资产使用年限增长在新机器投资时机中的重要性——基于Parker Bay数据的图表突出了这一点——显示采矿机器的平均年限为11.7年。再看看Caterpillar具体的资产分布,其采矿机器的平均机龄略高于这个数字,为12.6年。随着机器使用年限超过10年,根据使用时间和严重程度,需要采取两种可能的措施。在一定程度上,通过重大改造可以继续延长资产使用年限,或者购买新资产。这两项措施都需要投资。

 卡特彼勒如何看待矿业企业未来的投资需求?Johnson表示,“在过去几年里,客户在资本支出方面一直非常自律。我们相信,未来的前景有利于更大规模的投资。当然,我们目前对大宗商品的需求很高,需要实现更大的产能,以及矿石品位下降和采矿设备老化……以及需要投资技术和基础设施以实现环境、社会和公司治理(ESG)目标。所有这些都是在矿业企业资产负债表不断增强的背景下发生的。“我们认为采矿资本支出总额将会增长。在卡特彼勒,我们将自己定位为首选采矿原始设备制造商的方法之一是专注于推动客户成功和客户价值。卡特彼勒是如何做到这一点的?首先要了解客户的痛点,以及如何解决他们面临的最大挑战。环境、社会和公司治理、正常运行时间、降低成本、安全性、维修零件的可用性——所有这些都可以在推动客户成功中发挥作用。”

 卡特彼勒表示,其零件销售获得的收益通常是新机器原始成本的2.5倍,而超过60%的机器是根据客户价值协议(CVA)售出的,客户对再制造机会的利用率超过70%。重建和再制造可以为客户的机器延长2~3年甚至更长的使用寿命,而且还能带来额外的环境效益。客户价值协议为关键部件或整机(尤其是那些高利用率的部件)的可用性提供保证和支持。“在资源产业部门中,最终版是基于Job Site Solutions的客户价值协议——我们可以通过每小时固定成本协议来监控和管理资产的维护。”

 资源产业部门的数字化水平也在不断提升,包括实时资产健康、安全和生产率监控,拥有超过78000项持续增长的关联资产。Johnson表示,“我们相信,重建和保持高性能的能力是卡特彼勒的竞争优势。这也是我们的资产持续时间比历史标准持续时间更长的原因之一…这让我们的客户在制定转型战略以实现其环境、社会和公司治理承诺时具有更多的灵活性。”

 谈到卡特彼勒和自动化,Johnson给出了一些新数据——在北美、南美和澳大利亚有11个不同客户的20处场地采用其自动运输系统,涵盖油砂、铁矿石、铜、金、煤和锂,生产率提高了约30%。该公司拥有业内最多的在运行无人驾驶卡车(超过525辆),在零伤害的情况下安全运输超过40亿吨,累计无人驾驶超过1.55亿公里。

 预计卡特彼勒的无人驾驶卡车的数量将在2023年超过800辆。另一项重要的变化是从现场改造的主导地位转向“全新”出厂的无人驾驶卡车。自2019年以来,卡特彼勒赢得了8个新的绿地项目自动驾驶订单中的7个,并且与客户就机队(无论是新的还是现有的)进行的大多数讨论都涉及自动化。自动化增长加快的一个原因是不断变化的经济状况——早在2013年,仅在最大的矿山现场部署无人驾驶车辆——从那时起,随着经济状况的改善,已向逐渐小型化的矿场推广自动运输,其现在对于机队卡车数量少于20辆的矿场也适用——到2022年或2023年,卡特彼勒的无人驾驶卡车将部署到只拥有12辆卡车的矿场。这意味着在小型矿山、采石和骨料行业有更大的潜在客户群。

 那么,自动运输有何不同呢?首先,这些项目是由卡特彼勒主导的,该公司将在现场帮助改进。自动化业务的商业模式包括硬件、软件和年度许可费,但最终模式将是重点涵盖设备、服务和技术的完整现场自动化。

 Johnson补充表示,“我们可以在极端条件下以最大速度运行我们的无人驾驶卡车。我们不断改善循环时间,以最大限度地提高整个场地的生产率,而不仅仅是提高单台机器的生产率——可扩展性。我们将机器与我们的软件进行了深度集成,而且我们还不断在现场应用软件升级以提高性能。多年来,包括Minetec、Peck Tech和Marble Robot(现在的Cat Robotics)在内的重要并购活动加强了自主平台向小型矿山和建筑领域的扩展。这并不完全是关于大型矿卡的自动化性,因为全自动化和远程操控技术现在遍及资源产业部门的整个产品组合,包括地下铲运机、轮式装载机、地面钻机、推土机和服务车辆(如运水车)。


 (中国地质调查局地学文献中心编译,张炜审校,陈秀法审核。信息来源:https://www.mining.com/tecks-technology-transformation-initiatives-enhance-performance-safety-and-sustainability/)

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标签:卡特彼勒必合必拓力拓集团纽蒙特矿业泰克资源NMG零排放资源协议电气化自动运输系统

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