《周易》讲：“穷则变，变则通，通则久”。
可见，我们的先贤圣哲，很早就懂应用运动、变化和发展的哲学思维，去认识复杂多变的世界。告诉我们要用发展的眼光看待问题，以进取的姿态去解决问题。
为什么要用发展的眼光看待问题？因为世界无时不在变化之中。看待问题要具有长远的眼光，不仅考虑到目前的情况，还要预测未来的发展趋势，从而更好地制定解决问题的方案。
未雨绸缪，有备无患。大型矿山开采领域，运输设备选型更应如此。
客户痛点及需求走访南方砂石矿山，小编了解到有客户2021年底购买的一批纯电动宽体车，使用至今两年多时间，电量已无法满足单班作业需求。虽有20多台车在矿区运行，但无法形成有效运力，除一部分车在拉料，另外少部分车不是在充电，就是在去充电的路上。导致数量有限的充电桩满负荷运行，故障频发，车多桩少。
当初，这批纯电动宽体车其中有一部分是通过”油改电“而来，负责实施技改的厂家推荐客户使用快充电池，但由于快充电池采购成本高，无法配置大容量电池组，90车型仅搭载120度电，单电机驱动。尽管如此入门配置，每台车改造成本也已高达65万。
前两年，随着砂石骨料市场行情火爆，产能大幅增加，矿区开采面快速降低，道路坡度已从6%降到-3%，呈逐年下降趋势。目前多个开采作业面海拔已低于破碎口高度，如重车上坡运行，每班司机要充四次电，方能完成单班运料作业任务，运行效率大打折扣。
由于充电桩安装在山脚下，空车充满电后，需爬坡行驶到装料区，纯电驱动使得SOC从100%降到90%，电量实在是充的少用得多，明显入不敷出。
而增程式矿用车结合了内燃机和电动机的优点。当SOC能满足正常行驶条件时，主要依靠电力驱动；而在上坡或重车行驶的情况下，内燃机会启动并提供额外的能量，从而增强整车的动力性能，同时通过发电机为电池组充电，延长车辆的续航里程。这种设计使得矿用车在上坡时能够保持较高的能效比，避免了频繁停车充电的问题，大幅提高了工作效率。
鉴于车辆出勤现状和矿山业主方要求，客户计划对现有20台纯电动宽体车进行二次技术升级改造，采用增程动力系统，实现节能、省电、跑到远。
电驱市场现状无论是非煤矿山还是金属矿山，随着时间的推进，开采面逐层削减，道路长度和坡度也会发生变化，从8%开始逐渐降低至负数。运输车辆从重车下坡转向重车上坡，这无疑对矿用车的吨公里能耗和电驱动性能提出了更高的要求。特别是对于纯电动车来说，续航能力的问题严重制约其场景多元化适应性，无法满足矿山全生命周期内对运输设备专业化需求。
关于纯电动车的续航问题，受到多个因素的影响。动力电池是电动矿车的动力源，而电池的能量密度是有限的，之前每瓦时的采购单价普遍在1元左右，1度电的成本接近1千元。密度和成本制约了车辆搭载动力电池的容量，这就决定了电动矿车的续航里程，无法做到像油车那样，只需加大油箱容积，多加油就可增加行驶里程。
在平路和重车上坡的工况下，重车行驶由于需要消耗大量的电能，SOC大幅下降，当剩余电量30%时，就要停止作业，返回充电站补能，使得电动矿车的续航里程会大大缩短，运行效率大打折扣。因此，如何提高电池的能量密度，或者找到其他能够提供稳定持续动力的解决方案，是解决这个问题的关键所在。
针对纯电车续航不足和油车能耗高等问题，国内新能源矿用车产业链上下游厂家，近两年已研发出多种替代解决方案。目前来看，更多车企把宝押在混合动力矿车上面，采用柴油或甲醇等燃料，开发出多款大吨位增程电动矿用车，以适用于国内煤矿或金属矿山长距离运输作业场景。
但针对砂石或水泥矿山短距离倒短作业细分市场，并没有一款适合重上工况的增程混动车型，供用户选择使用。
随着矿山开采的深入，矿区道路坡地越来越低，重车上坡的能耗问题日益突出。增程矿用车产业链上游厂家针对这一行业难题，开发了动力不中断的电驱系统，为解决矿用车能耗过高和电动车续航不足的问题，提供了新的技术解决方案。
据了解，凯博易控增程混合动力系统采用了“双高速电机并联+动力不中断变速箱”的技术方案。当车辆处于重载上坡或持续陡坡工况下时，双电机驱动的方式保证了多动力源输入、持续大功率发电，配合智能化变速箱，即便是在换挡间歇，也至少有一个电机通过变速箱增扭输出动力，真正实现换挡动力不中断，重载上坡不溜车。在保证矿卡高效率运转的同时，完美适配了多坡道的矿山场景，让行驶更加安全可靠。
与此同时，高速大功率扁线电机在增程混动系统中的首次运用，加上大功率车载发电机，成功解锁重量更轻、效率更高的车用增程器，大大减少了整车的能耗水平。加上凯博易控在该系统中引入的按需分配主动润滑技术，既降低了润滑油使用量，更进一步压低保养费用，为整车降本提供了可能。
值得一提的是，这套增程混动系统采用效率最优控制算法，可根据驱动系统需求，实现发电系统和动力电池能量供给比例的实时调整，无疑是对“用最少的能量跑最远的路”的最佳诠释。
法士特•蓝驰FS4E250双电机无动力中断系统，采用大功率扁线电机与全斜齿变速器集成设计，动力传输更强劲，能量回收更高效，有效提升系统效率、降低整车能耗。尤其通过双电机系统输入，可实现5种运行模式，全程换挡动力无中断，可靠性强、安全性高，广泛适用于70-135吨矿用自卸车。
绿控传动研发的矿卡用变速箱换挡时动力不中断，双挡位同时驱动，双动力源解耦输出扭矩大、效率高，可以根据动力需求，最优分配动力，运营效率提升。坡道自适应换挡，相比同马力手动挡传统车，爬坡车速高20%左右
口 电控机械式换挡，大幅降低驾驶员的换挡操作强度
口高输出扭矩，最大输出扭矩超过同类产品20%以上
口手自一体换挡模式，既可以由系统自动换挡，也可以由驾驶员主动干预
口 系统额定功率最高可达800kW，超过一般传统车40%以上，媲美进口30L发动机
口 双电机驱动，告别传统车半离合起步
口 双电机辅助制动，可配备陡坡缓降功能，空载下坡甚至无需驾驶员刹车
口 三中间轴变速箱，承载能力强
口 双电机制动能量回收，充分利用整车下坡时的能量，满载下坡节能率40%以上，空载下坡节能率10-20%;相比AT变速箱，节能效果更佳
口 特有的燃油模式，即使高压系统意外失效，车辆也可以跛行
口 智能换挡策略，优化发动机工作点，发动机效率提升3-5%
口 总速熄火技术，节省不必要的总速油耗
最佳方案征集增程式混动矿车虽优势明显，但技术壁垒更高。要做到真节能、无焦虑，并非易事。增程式电动汽车良好的节油能力核心是：动力系统中装配有动力电池，并实现了增程器和驱动系统之间的机械解耦，使增程器中的发动机可以相对自主地运行于高效区域，实现较高的发电效率。增程器如何选型、电池搭载多少电量、电驱动系统选用哪家，每一个问题都令人头疼。
针对矿山重车上坡的特殊需求，开发动力不中断车型不仅要考虑动力系统的优化，还要对车辆整体结构进行改进。此外，智能控制系统也是提高矿用车效率的重要手段，通过对车辆运行状态的实时监控和数据分析，可以合理调配动力输出，确保每一次能量转换都尽可能高效。
在实际操作中，如何平衡能耗、运距与每天拉的车数是关键问题。一方面，需要通过精确计算和模拟不同坡度下的能耗模型，以确定最佳的电池容量和增程器规格；另一方面，要通过实地测试不断调整动力分配策略，使车辆在不同路况下都能达到最佳性能。这不仅考验着车辆设计师的智慧，也挑战着工程师的实战能力。
来源：势探混动科技
