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"Nossos sistemas funcionam no mundo real", diz Mike Kasaba, diretor administrativo da Unidade de Negócios Artisan da Sandvik. "Temos uma década de uso real na produção subterrânea. Isso nos torna a equipe de BEV mais experiente do setor de mineração. Combine isso com a capacidade da Sandvik de fabricar e dar suporte a um produto pronto para uso global e você poderá ver como o futuro da mineração subterrânea está aqui hoje."

Sua confiança é bem fundamentada. A Sandvik é líder há muito tempo no mercado de carregadeiras elétricas com sua linha de produtos comprovada, construída com base em décadas de colaboração com clientes de mineração. A Sandvik sabe o que os proprietários de minas e empreiteiros normalmente procuram ao atualizar suas frotas.

Essa experiência agora se une à nova perspectiva da Artisan sobre o setor de mineração. Cerca de dois anos após a aquisição, o antigo centro de inovação independente pode agora apresentar o primeiro fruto dos esforços conjuntos de P&D: A carregadeira elétrica a bateria Sandvik LH518B. Ela combina a avançada tecnologia BEV com elementos selecionados da frota existente da Sandvik, incluindo soluções comuns comprovadas, como o design da caçamba e do braço e a cabine da carregadeira.

A nova equipe de especialistas em BEV da Sandvik resume seu pensamento de engenharia em sua filosofia First Principles Design e seus três valores fundamentais: confiabilidade, redundância do sistema e otimização do ciclo, que se combinam perfeitamente com a filosofia existente da Sandvik no projeto de carregadeiras.

O que isso significa na prática? A primeira geração de BEVs consistia simplesmente em substituir o motor a diesel por um motor elétrico e uma bateria, mantendo inalterados a transmissão, o conversor de torque e a tomada de força que acionava o sistema hidráulico. Na segunda geração, o conversor de torque foi eliminado e a tomada de força foi substituída por um motor elétrico separado. Embora essas primeiras iterações de projetos de BEV ofereçam melhorias reais na eficiência da carregadeira, elas permanecem limitadas pelo projeto mecânico da carregadeira real, bem como pelas limitações da linha de transmissão mecânica.

A Sandvik LH518B representa a terceira geração mais recente do projeto BEV. Todo o veículo foi projetado do zero, eliminando as limitações dos projetos antigos, originalmente mecânicos. As soluções herdadas das carregadeiras movidas a diesel foram substituídas por um novo design geral centrado no sistema de bateria e em um driveline elétrico, que permite uma topologia de driveline totalmente diferente. A liberdade de design resultante permite novas soluções, como o uso de rodas menores na parte traseira para melhorar a visibilidade do operador e uma seção do chassi traseiro destacável para trocas de bateria mais fáceis e rápidas.

Em termos de operações diárias de mineração, a filosofia de projeto do BEV de terceira geração proporciona benefícios concretos e altamente significativos. A carregadeira tem uma carga útil substancialmente maior para seu tamanho e peso, tornando a Sandvik LH518B indiscutivelmente a carregadeira de 18 toneladas mais potente até hoje.

O ciclo de "reabastecimento" da Sandvik LH518B é o mais rápido do setor, graças ao sistema patenteado de troca de baterias e a um sistema de estabilidade integrado ao conjunto de baterias. A estação de carregamento não requer nenhuma infraestrutura pesada ou arranjos extras, como um guindaste. A estação de carregamento consiste em três cubos compactos que dependem da infraestrutura de energia comum já existente na mina, o que significa que eles podem ser facilmente movidos e reimplantados à medida que a operação de mineração se desenvolve.

Ela tem uma caçamba de 18 toneladas projetada para uma direção de 4,5 metros e uma linha de transmissão com 450 quilonewtons de esforço de tração, enquanto as dimensões da máquina estão em conformidade com o tamanho do envelope de 14 toneladas.
Para um proprietário de mina ou empreiteiro, isso significa praticamente a capacidade de fazer mais com uma máquina menor. Por exemplo, uma caçamba cheia pode ser transportada em uma inclinação de 20% a 12 km/h. Outro exemplo das capacidades do Sandvik LH518B é a velocidade máxima de 30 km/h.

O ciclo de "reabastecimento" do Sandvik LH518B é o mais rápido do setor, graças ao sistema patenteado de troca de baterias e a um sistema de estabilidade integrado ao conjunto de baterias. A estação de carregamento não requer nenhuma infraestrutura pesada ou arranjos extras, como um guindaste.

A estação de carregamento consiste em três cubos compactos que dependem da infraestrutura de energia comum já existente na mina, o que significa que eles podem ser facilmente movidos e reimplantados à medida que a operação de mineração se desenvolve.

Algumas extremidades de túneis antigos adequados ou pontos de mudança de direção em locais estratégicos ao longo da rota da carregadeira são tudo o que é necessário para a troca extremamente simples da bateria. Na estação de carregamento, o operador simplesmente deixa a bateria descarregada e pega uma nova bateria totalmente carregada. Além disso, as conexões da bateria a bordo são automatizadas, de modo que todo o ciclo de troca da bateria pode ser concluído sem sair da cabine.

O Sandvik LH518B oferece aos proprietários e empreiteiros de minas uma verdadeira liberdade de escolha, independentemente da composição de sua frota existente. Ela pode substituir tanto as carregadeiras a diesel quanto as elétricas, se for isso que as necessidades operacionais exigirem, mas também pode coexistir facilmente com qualquer tipo de sistema legado que precise permanecer em serviço e, em todos os casos, com alterações mínimas nos ciclos de carregamento.

O custo total de propriedade é uma preocupação comum em relação aos BEVs, especialmente se as novas máquinas de bateria tiverem que ser adotadas em uma mina existente.

"Os clientes geralmente pensam que essa nova tecnologia será mais cara", diz Brian Huff, vice-presidente de tecnologia da Unidade de Negócios Artisan da Sandvik. As baterias são um novo componente de custo para o modelo existente, portanto, é preciso adicionar isso aos itens de linha. Mas a realidade é que isso compensa o caro combustível diesel. Além disso, não há motor, transmissão ou conversor de torque na máquina, o que significa que não há reconstruções na metade da vida útil, nem na transmissão e muito menos trocas de resfriadores."

Quando todos esses fatores são levados em conta, o custo total de propriedade provavelmente não excederá o de uma carregadeira típica movida a diesel. Também é provável que os custos diminuam à medida que os BEVs se tornem uma tecnologia mais comum e os volumes de produção aumentem. Além disso, esses cálculos não levam em conta nem mesmo o potencial significativo de redução da geração de calor e dos custos de ventilação da mina.