建筑中的可持续动力

在最近于美国加州举行的先进清洁交通博览会上，发动机制造商康明斯的首席执行官Tom Linebarger评论了该行业未来的主导技术。

他预测:“乘用车的电池将轻而易举地胜出。”“氢看起来更适合矿用卡车……燃料电池正在迅速发展。但氢作为可燃燃料可能很快就会变得更加可行。但我们不知道。我们正在同时推进所有这些技术。”

就目前的情况来看，这听起来很有道理，因为随着氢气和电池电力技术的发展速度如此之快，大型制造商现在选择其中一种方式可能是不明智的。

氢内燃机

这不仅仅是关于哪种能源解决方案是最好的，这也是关于哪种能源解决方案得到了业界最多的支持，被视为最政治上的权宜之计，可以以最便宜，最可持续的方式来推销自己，等等。

考虑到这些因素，康明斯最近一直在投资一系列技术——从清洁柴油到可再生燃料，从电池到氢燃料电池。

为此，该公司成立了多家合资企业，并进行了收购，包括电力技术公司Brammo和Johnson Matthey Battery Systems，以及氢技术专业公司Hydrogenics。

康明斯最近还宣布开发氢燃料发动机，这一解决方案更符合其当前的机器设计，并具有降低复杂性和设备制造商适当组件重用的额外好处。

在零部件方面，康明斯宣布投资动力总成零部件专家美驰，部分目的是为了加速其电动动力解决方案的开发。

建筑不再使用柴油

然而，康明斯(Cummins)英国市场传播总监史蒂夫•南迪克(Steve Nendick)承认，放弃柴油发动机不会很快发生，他认为更渐进的转变是必要的。

“如果你看看我们现在的柴油排放标准，我们花了20年时间才从第一阶段达到第五阶段。欧盟(欧洲)和美国环境保护署(EPA)认识到，技术不可能在一夜之间从1个变成5个，所以我们分阶段完成了这项工作。

“我认为这是脱碳所需要的心态——分阶段影响二氧化碳——因为你不可能在一夜之间跳到零。”

他补充说:“下一代柴油发动机将能够使用柴油、氢气和天然气。我们已经开发出了所谓的“不可知论引擎”。在气缸盖以下，它基本上共用许多关键部件，但气缸盖和燃料系统是根据您使用的燃料进行定制的。”

Nendick坚持认为，考虑到占空比以及建筑中发现的机器尺寸和类型等变量，目前不可能有“一刀切”的解决方案。

他说:“我们正在投资所有解决方案的知识和能力，包括电池电源和氢气。

“我们的目标是成为未来的电源供应商——无论哪种电源成为非公路行业的前沿，康明斯都有解决方案。

“面临的挑战是，”他补充说，“这一切都需要投资——地方和国家政府以及主要组织将投资于基础设施。这是今后的艰难决定。”

建造中的第一台氢发动机

建筑设备制造商JCB在寻找真正的柴油替代品的过程中也走过了类似的道路。然而，与建筑行业的大多数同行相比，这家英国公司更专注于氢燃料的开发。

JCB宣布推出业内首款氢动力发动机，将其现有的发动机技术与现成的部件相结合，以与柴油发动机相同的方式燃烧氢并提供动力。

当然，与电池不同的是，这项技术最大的卖点是燃料中没有碳，输出的只是蒸汽，导致发动机的二氧化碳为零。

JCB Power Systems OEM发动机销售和应用经理Daniel Jackson表示:“虽然汽车(市场)的路线很明确，电气化是一个可行的解决方案，但它不一定是非公路的完整解决方案。

可持续能源在建筑中的局限性

“我们已经推出了许多电池电力产品，它们在特定的功率范围内运行良好。我们看到，小型机器适合电池供电。具有较低的占空比和较低的使用时间，它们适合这些电池应用。

“但我们意识到，当你试图在我们的产品范围内扩大规模时，你就会触及技术的极限。”

Jackson举了一个假设的例子，一台20吨重的挖掘机可能需要连续为搬运工提供8小时或更长时间的服务。

他说，像这样的机器可能需要8吨电池才能满足其工作周期的要求——那么什么时候才能充电呢?

Jackson说:“我们已经开始看到氢在一般情况下的选择实现，不仅可以为建筑和农业设备行业提供能源，还可以为许多其他行业提供潜在的能源。

“例如，当你在发展风力发电场以生产绿色能源和绿色电力时，现在他们也可以通过电解生产氢气并储存能量以供高峰时间使用。这是一个更大的图景，而不仅仅是关注非公路市场的燃料来源，它实际上是一个更广泛的视野，我们如何脱碳我们所做的一切。

他补充说:“即使我们已经证明了氢发动机的基本原理，比如拥有一系列动力节点，在相同尺寸的发动机内拥有相同的效率等，但实现这一目标还需要时间，所以我们正在与零部件供应商携手开发……润滑剂等东西需要开发，因为你现在正在有效地处理蒸汽机;你可能有很高的乳化，所以油需要处理这个问题。”

电池供电设备

约翰迪尔(John Deere)是一家热衷于更密切关注电池技术的设备制造商。其电力系统部门(JDPS)看到了技术成本的下降和充电基础设施的增长，转而收购了奥地利电气化专家Kreisel Electric的多数股权，Kreisel Electric开发高密度、高耐用的电动电池模块和电池组。

该公司还专门为这项专利电池技术开发了充电基础设施平台。

JDPS认为，利用Kreisel的技术，它可以将更高的能量密度、耐久性、热管理和集成软件结合在一起，从而实现建筑设备更重的负载循环。

John Deere Electric Powertrain全球总监Jennifer Preston表示:“我们正在大力投资于这个机会，为客户提供差异化的解决方案，最终帮助他们提高生产力和盈利能力，同时为他们提供最好的用户体验。”

目前的越野动力解决方案已经超越了氢和电池电力，但在可预见的未来，这些柴油替代技术无疑是领跑者。

电气设备的施工准备好了吗?

电池充电的基础设施已经改变了汽车行业的面貌，新的电池制造超级工厂正在世界各地如雨后春笋般涌现，以满足巨大的需求。

类似的建筑设备电气化路线图显然是一种选择，但该技术目前还不容易适用于较重型设备的工作周期。

氢燃料电池(以电力为动力)或氢燃料发动机是答案的问题需要得到澄清。

当然，这两种技术的首要挑战是基础设施。考虑到这一点，承包商不确定他们应该如何摆脱柴油也就不足为奇了——这是一个比以往任何时候都更愿意“走向绿色”的行业所关注的问题。