İş makinelerinde elektriklenme eğilimi

İnşaat ve iş makinelerinde elektrik enerjisi kullanımının yaygınlaştığı, tüm boyutlarda ve türlerde elektrikli iş makinesi uygulamalarının dizel eşdeğerlerinin sahada çalışmaya başlaması, sektörle ilgili raporlarda yer alıyor.

Dünya çapındaki OEM’ler elektrikli makine geliştirme hızını artırıyor. IDTechEx, endüstrinin 2044 yılında 126 milyar ABD dolarının üzerinde büyüyeceğini öngörüyor.”Teknolojiler, Oyuncular, Tahminler” adlı IDTechEx raporunda Pranav Jaswani, günümüzün elektrikli makinelerinin 10 yıldan daha kısa bir süre önceki seleflerine kıyasla nasıl daha büyük ve daha gelişmiş olduğunu vurguladı.

İlk elektrikli iş makineleri mini ekskavatörler oldu. Bu ürünler boyutları ve daha az olan iş yükleri nedeniyle, inşaat elektrifikasyonu için ideal test alanı haline geldiler. Başlangıçta birçok inşaat şirketinin endişesi, bu elektrikli makinelerin şantiyenin taleplerine dayanıp dayanamayacağı ve dizel motorlara benzer performans sağlayıp sağlayamayacağıydı. Hazırlanan rapor, elektrikli mini ekskavatörlerin şu anda neredeyse tüm önemli metriklerde dizelle eşleşebilecekleri bir gelişme noktasına ulaştığını ortaya koyuyor.

Kato ve Wacker Neuson’un modelleri, aynı büyüklükteki ortalama bir dizel makineden %30-60 daha fazla kazma kuvveti üretebildiğinden, elektrikli modeller dizel makinelere eşdeğer hatta daha üstün güç sunuyor. Bu makinelerin çalışma süresinde de önemli gelişmeler görüldü. Piyasadaki ilk makineler tek bir şarjla yalnızca 4 ila 6 saat çalışabilirken, daha yeni makineler standart olarak 8 saate kadar çalışmayı (tam bir iş günü) yönetebiliyor. Bu artışta pil gelişimi etkili oldu. IDTechEx, çalışma sürelerinin yakın gelecekte 9 ila 10 saate ulaşmasını bekliyor.

Büyük ekskavatörler ve yükleyiciler ön plana çıkıyor

Mini ekskavatörler, elektrikli iş makinesi büyümesinin hala pazarın en büyük segmenti olsa da, gelişme odağı büyük ekskavatörlere ve tekerlekli yükleyicilere kaymış durumda. Bu iki makine türü 2023’teki tüm ekipman satışlarının %35’ini oluşturuyor. Yükleyiciler ve kazıcı yükleyiciler, şantiyelerde en fazla sera gazı yayan makineler arasında yer alıyor ve tüm inşaat makinesi emisyonlarının %50’sinden fazlasına katkıda bulunuyor. Bu nedenle elektrifikasyonları, küresel inşaat endüstrisinin fosil yakıtlardan kurtulması ve ilerlemenin anahtarı olarak görülüyor.

Üretime giren yeni elektrikli makine modellerinin boyutları, 2019’dan 2023’e kadar geçen sürede önemli ölçüde büyüdü. Bir zamanlar 3 tonluk mini ekskavatörler elektrikli makine teknolojisinin zirvesini temsil ederken, artık birden fazla OEM, 20 ton veya daha ağır büyük ekskavatör modellerine sahip. Çinli OEM Know-How, 2023’te bugüne kadar görülen en büyüğü olan 52 tonluk bir elektrikli ekskavatör üretmeye bile başladı. Tekerlekli yükleyiciler de benzer bir aşamaya ulaştı ve 20 tonluk yeni makineler artık elektrifikasyon normu haline geldi.

Daha büyük makineler, daha büyük ve daha gelişmiş akü sistemleri gerektiriyor ve elektrikli ekskavatörlerin ve tekerlekli yükleyicilerin yükselişi, inşaat sektöründe akü boyutlarının son 5 yılda önemli ölçüde arttığını gösteriyor. Yeni üretilen modellere takılan maksimum pil boyutu, 2018’de mini ekskavatörlerde ve benzeri kompakt makinelerde kullanılan 30 kWh’den 2023’te 500 kWh’nin üzerine çıktı.

Know-How’ın 52 tonluk ekskavatörü, 700 kWh’lik muazzam bir batarya ile donatılmıştır. Bu bataryanın tahmini ağırlığı 3,5 tonun üzerinde olup maliyeti 210.000 ABD dolarıdır.

Batarya ilerlemeleri, elektrikli inşaat endüstrisinin geleceğini şekillendirmede büyük rol oynayacaktır. OEM’ler şu anda otomotiv pazarında görülenlerin çok üzerinde bir pil fiyatlandırması elde ediyor. Ancak, EV üretiminin ölçeğini artırmak ve özel tedarik zincirleri kurmak maliyetleri düşürmeye yardımcı olacak. Aynı zamanda, mevcut batarya teknolojilerinin verimliliğini artırmak ve daha gelişmiş Li-ion ve gelecekteki batarya teknolojilerini getirmek, elektrikli hale getirilebilecek makine türlerini genişletecek ve performanslarını daha da artıracaktır.

Elektrikli inşaat makineleri için sırada ne var?

Şu anda pazara giren daha büyük makinelerin çoğu, dizel muadillerinin performansına uygun olarak mini ekskavatörlerle aynı yoldan geçiyor. Makine üreticileri, performans paritesinin elde edilmesinin zor olmadığı bir aşamada. Elektrikli iş makinesi portföylerini daha büyük makinelere ve yeni ekipman türlerine genişletmeye odaklanmış durumdalar. Çinli OEM’ler bu anlamda pazar lideri olmuş, daha büyük ekskavatörler ve tekerlekli yükleyiciler geliştirirken aynı zamanda yüzlerce ton ağırlığındaki mobil vinçlerin elektrifikasyonunda da öncü durumundalar.

Web semineri
IDTechEx Teknoloji Analisti ve bu makalenin yazarı Pranav Jaswani, 5 Eylül 2024 Perşembe günü konuyla ilgili ücretsiz bir web semineri sunacak. Seminer ana başlıkları aşağıdaki konular olarak sıralanıyor.

Bu web semineri şunları içerecektir:
İş makinesi endüstrisine genel bir bakış
Elektrifikasyon ve mevcut hükümet mevzuatı için sürücüler
Elektrikli ve dizel makine performansının karşılaştırılması
Elektrikli makinelerin toplam sahip olma maliyetinin (TCO) faydalarının analizi
İş makinesi endüstrisi için piller