Fulladet og klar til å lastes

«Systemene våre fungerer i praksis,» sier Mike Kasaba, administrerende direktør for Sandviks forretningsenhet Artisan. «Vi har ti års erfaring med faktisk bruk i underjordisk produksjon. Det gjør oss til det mest erfarne BEV-teamet i gruveindustrien. Kombiner dette med Sandviks evne til å produsere og støtte et produkt som er klart for global bruk, så ser du at fremtiden for underjordisk gruvedrift allerede er her i dag.»

Hans selvtillit er velbegrunnet. Sandvik har lenge vært ledende på markedet for elektriske lastere med sin velprøvde produktserie, bygget på flere tiårs samarbeid med kunder i gruvebransjen. Sandvik vet hva gruveeiere og entreprenører vanligvis ser etter når de skal fornye maskinparken sin.

Denne erfaringen smelter nå sammen med Artisans friske perspektiv på gruveindustrien. Omtrent to år etter oppkjøpet kan det tidligere uavhengige innovasjonssenteret nå presentere det første resultatet av det felles FoU-arbeidet: den batteridrevne lasteren Sandvik LH518B. Den kombinerer avansert BEV-teknologi med utvalgte elementer fra Sandviks eksisterende maskinpark, inkludert velprøvde fellesløsninger, som utformingen av skuffen og bommen samt førerhuset.

Sandviks nye team av BEV-spesialister oppsummerer sin ingeniørtankegang i sin «First Principles Design»-filosofi og dens tre kjerneverdier: pålitelighet, systemredundans og syklusoptimalisering, som passer sømløst sammen med Sandviks eksisterende filosofi om lasterdesign.

Hva betyr dette i praksis? Første generasjon BEV-er gikk ut på å utføre en ganske enkel erstatning av dieselmotoren med en elektrisk motor og et batteri, samtidig som girkassen, momentomformeren og kraftuttaket (PTO) som driver hydraulisk systemet, ble beholdt uendret. I andre generasjon ble momentomformeren fjernet, og kraftuttaket ble erstattet med en separat elektrisk motor. Selv om disse tidlige versjonene av BEV-konstruksjoner gir reelle forbedringer i lasterens effektivitet, er de fortsatt begrenset av den mekaniske utformingen av selve lasteren samt av begrensningene i den mekaniske drivlinjen.

Sandvik LH518B representerer den nyeste, tredje generasjonen av BEV-design. Hele kjøretøyet ble designet fra grunnen av, noe som eliminerer begrensningene fra de eldre, opprinnelig mekaniske designene. Eldre løsninger fra dieseldrevne lastere er erstattet med et nytt helhetlig design sentrert rundt batterisystemet og en elektrisk drivlinje, noe som muliggjør en helt annen drivlinjetopologi. Den resulterende designfriheten åpner for nye løsninger, som for eksempel bruk av mindre hjul bak for forbedret sikt for operatøren og en avtakbar bakre rammeseksjon for enklere og raskere batteribytte.

Når det gjelder den daglige gruvedriften, gir designfilosofien bak tredje generasjon BEV svært betydningsfulle, konkrete fordeler. Lasteren har en betydelig høyere nyttelast i forhold til størrelse og vekt, noe som gjør Sandvik LH518B til den uten tvil kraftigste 18-tonns lasteren til dags dato.

«Påfyllingssyklusen» til Sandvik LH518B er den raskeste i bransjen, takket være det patenterte batteribytte-systemet og et stabilitetssystem integrert i batteripakken. Ladestasjonen krever ingen tung infrastruktur eller ekstra utstyr, som for eksempel en kran. Ladestasjonen består av tre kompakte kuber som benytter den vanlige strøminfrastrukturen som allerede finnes i gruven, noe som betyr at de enkelt kan flyttes og omplasseres etter hvert som gruvedriften utvikler seg.

Den har en 18-tonns skuff designet for en 4,5-meters drivgang og en drivlinje med 450 kilonewton trekkraft, mens maskinens dimensjoner overholder konvolutt størrelsen på 14 tonn.
For en gruveeier eller entreprenør betyr dette i praksis muligheten til å få gjort mer med en mindre maskin. For eksempel kan en full skuffelast fraktes opp en stigning på 20 prosent med en hastighet på 12 km/t. Et annet eksempel på Sandvik LH518Bs ytelse er en toppfart på 30 km/t.

«Påfyllingssyklusen» til Sandvik LH518B er den raskeste i bransjen, takket være det patenterte batteribytte-systemet og et stabilitetssystem integrert i batteripakken. Ladestasjonen krever ingen tung infrastruktur eller ekstra utstyr, som for eksempel en kran.

Ladestasjonen består av tre kompakte kuber som benytter den eksisterende infrastrukturen som allerede er på plass i gruven, noe som betyr at de enkelt kan flyttes og omplasseres etter hvert som gruvedriften utvikler seg.

Noen få egnede gamle tunnelender eller avkjørsler på strategiske steder langs lasterens rute er alt som trengs for det ekstremt enkle batteribytte. Ved ladestasjonen setter operatøren ganske enkelt fra seg det tomme batteriet og henter et nytt, fulladet batteri. Dessuten er batteritilkoblingene om bord automatiserte, slik at hele batteribytteprosessen kan gjennomføres uten å forlate førerhytten.

Sandvik LH518B gir gruveeiere og entreprenører reell valgfrihet, uavhengig av sammensetningen av deres eksisterende maskinpark. Den kan erstatte både dieseldrevne og kabelkoblede elektriske lastere hvis driftsbehovene tilsier det, men den kan like gjerne brukes sammen med alle typer eldre systemer som må forbli i drift, og i alle tilfeller med minimale endringer i lastesyklusene.

De totale eierkostnadene er et vanlig bekymringspunkt når det gjelder batteridrevne kjøretøy (BEV), særlig hvis de nye batteridrevne maskinene må innføres i et eksisterende gruveanlegg.

«Kundene tror ofte at denne nye teknologien vil bli dyrere», sier Brian Huff, teknologidirektør i Sandviks forretningsenhet Artisan. «I virkeligheten er det ikke slik. Batterier er en ny kostnadskomponent i forhold til den eksisterende modellen, så du må legge det til i kostnadspostene. Men i realiteten oppveier det den dyre dieselbrenselen. Videre er det ingen motor, girkasse eller momentomformer på maskinen, noe som betyr ingen ombygginger midt i levetiden, ingen ombygginger av girkassen og langt færre utskiftninger av kjølere.»

Når alle disse faktorene tas med i betraktningen, vil de totale eierkostnadene sannsynligvis ikke overstige kostnadene for en typisk kjøretøy med dieselkraft. Kostnadene vil trolig også synke etter hvert som batteridrevne kjøretøy (BEV) blir mer vanlig teknologi og produksjonsvolumene øker. Dessuten tar disse beregningene ikke engang hensyn til det betydelige potensialet for redusert varmeutvikling og lavere ventilasjonskostnader i gruven.