Tema: Catalización de políticas + tecnología trieléctrica (motor eléctrico, controlador eléctrico, batería eléctrica): ¡la electrificación de la maquinaria de construcción es un hecho consumado!

31/12/2025

Prefacio:
En los últimos años, a medida que las cuestiones medioambientales se han convertido gradualmente en el centro de atención mundial, la conservación de la energía, la reducción de emisiones y la transición hacia lo "verde" se han convertido cada vez más en el consenso general de todos los ámbitos de la vida. En el caso de los turismos, en los últimos diez años, las ventas anuales de vehículos eléctricos se han disparado; en abril de 2024, la tasa de penetración mayorista y minorista de vehículos eléctricos superó el 50%. En cuanto a la maquinaria de construcción, aunque la tasa de penetración de la electrificación es actualmente baja, ha surgido un fuerte impulso de crecimiento. En referencia al proceso de electrificación de los turismos, la maquinaria de construcción puede considerarse un cambio subversivo o está a punto de abrirse paso.
Se prevé que la demanda de electrificación de maquinaria de construcción convencional, como las excavadoras, crezca rápidamente entre 2024 y 2025, y que la demanda de renovación y reemplazo impulse el sector nacional de maquinaria de construcción. Asimismo, se espera que el rápido desarrollo de la electrificación resalte las ventajas competitivas de los fabricantes nacionales y contribuya al desarrollo global de estos fabricantes.

Tendencias futuras:
Se espera que la electrificación impulse el fortalecimiento de la industria china de maquinaria de construcción, y los avances tecnológicos se han convertido en un elemento clave en la estrategia global. China cuenta con la cadena de valor de electrificación más completa y líder del mundo, y la electrificación podría ser un factor determinante en el proceso de globalización de los fabricantes de equipos originales (OEM) de maquinaria de construcción. Desde 2023, gracias al avance de la tecnología de electrificación y la disminución de los precios de las baterías, el ciclo de recuperación de la inversión en maquinaria de construcción electrificada se ha reducido considerablemente, lo que ha propiciado un importante avance en el proceso de industrialización.

Se espera que los avances en electrificación generen oportunidades revolucionarias en los mercados extranjeros.
①La electrificación se convertirá en el sello distintivo exclusivo de las marcas nacionales: la industria de la maquinaria de construcción tiene ciertos atributos de producto de consumo, especialmente los mercados europeos y estadounidenses tienen cierta fidelidad a la marca, el mercado chino tiene la cadena de la industria de electrificación más completa y líder del mundo, y la maquinaria de construcción electrificada de China tiene escasez en el mercado global.
②La electrificación es la clave para superar la situación de los servicios posventa: la promoción a gran escala de productos electrificados aumentará enormemente la dificultad de la posventa y el mantenimiento de la maquinaria de construcción, y se espera que las marcas chinas se conviertan en una de las pocas entidades que puedan proporcionar soluciones completas de mantenimiento posventa de electrificación, reduciendo en gran medida la dificultad de la construcción posventa.
③La tecnología de baterías lidera el mundo + una importante ventaja en costos: la maquinaria de construcción electrificada de China toma la delantera. La industria china de baterías de potencia se está desarrollando rápidamente, con una capacidad instalada global de baterías de potencia de 706 GWh y una capacidad instalada de baterías de potencia de 386 GWh en China en 2023, convirtiéndose en el principal polo de crecimiento de baterías de potencia en el mundo. Al mismo tiempo que el rápido crecimiento, los productos de baterías continúan seleccionando y reduciendo costos rápidamente, lo que se ha convertido en una parte clave de la reducción de costos de los productos de maquinaria de construcción electrificada. Tomando como ejemplo las excavadoras eléctricas, las baterías representan alrededor del 40% del costo total de la excavación eléctrica, y la reducción del costo de las baterías tiene un impacto significativo en la reducción del costo de inversión inicial de las empresas posteriores y acorta el ciclo de retorno de los productos electrificados: la economía es un factor importante en la promoción de la maquinaria de construcción electrificada, por lo que el vigoroso desarrollo de la industria de baterías de China es directamente propicio para el desarrollo de la maquinaria de construcción electrificada.
④ La tasa de penetración de la electrificación en las principales categorías ha aumentado rápidamente: se prevé que esta tasa alcance su punto máximo en el primer sector, y que el desarrollo de la maquinaria de construcción electrificada a nivel nacional lidere el mundo. En el futuro, con el continuo avance de la electrificación, China se convertirá en el primer país del mundo en lograr la electrificación en diversas categorías.

Tecnología principal:
Diseño modular, accionamiento directo del motor, respuesta rápida; diseño de batería de potencia sin mantenimiento; algoritmo de aprendizaje distribuido para lograr una gestión inteligente de los paquetes de baterías; el diseño de módulo integrado reduce considerablemente la dificultad de instalación y mantenimiento; además de la protección de parámetros eléctricos y protección térmica, también se proporciona protección contra humo y triple protección de seguridad; se establece suficiente espacio de disipación de calor estructural y ranura de desviación para garantizar la estabilidad de la celda del sistema; cumple con múltiples estándares y especificaciones IEC y GB; diseño de enclavamiento de alto voltaje patentado para garantizar la seguridad total del sistema; nivel de protección ambiental IP67 o superior; protocolo de control CAN estándar para una fácil conexión de comunicación. Motor de imán permanente de CC, hasta un 96 % de eficiencia; ajuste de carga dinámico para garantizar la eficiencia y la estabilidad; sistema de autocalentamiento PCT, adecuado para clima frío de -30 °C; sistema de autodiagnóstico de encendido perfecto para garantizar la fiabilidad de todo el vehículo; diseño de interfaz de carga de doble pistola, la carga completa más rápida de 1 hora; CA/CC, CC/CA están diseñados con alta eficiencia, 90 % de eficiencia; equipado con control remoto de datos GPRS
Módulo de transmisión: todas las condiciones de funcionamiento son claras de un vistazo.

Principios de diseño:
Se introduce el actuador de accionamiento eléctrico puro y se abandona por completo el diseño de la válvula de la bomba hidráulica. El uso de estructuras de accionamiento eléctrico puro, como cilindros eléctricos y controladores electrónicos, para reemplazar por completo la presión hidráulica, las válvulas de la bomba y otros actuadores de accionamiento, para lograr una precisión de control de grado industrial, una alta eficiencia de transmisión, un control de bucle cerrado del sistema y la integración industrial inteligente del control electrónico distribuido, es la clave de la solución de accionamiento eléctrico puro. Al repasar las "tres etapas" del desarrollo de la electrificación, la lógica central de la electrificación radica en la reducción del consumo de energía y el costo, y la disposición distribuida es la disposición de control maestro con el menor consumo de energía teórico. En el pasado, los motores eléctricos y los motores de combustión interna de la maquinaria de construcción eran casi todos bombas fijas y potencia de salida fija, y la disposición distribuida no aparecía en la disposición hidráulica tradicional. En el futuro, en la era de la electrificación, la popularización de los motores eléctricos, las bombas de velocidad variable y las bombas de alta velocidad permitirá la disposición distribuida, y esta disposición "uno a uno" maximizará la eficiencia de transmisión de toda la máquina.

Ventajas de pasar del aceite mecánico a la electricidad:
1. Ahorro de energía y reducción de emisiones: En consonancia con la estrategia nacional de doble carbono, se logra realmente el ahorro de energía y la reducción de emisiones. La maquinaria tradicional que utiliza combustible produce una gran cantidad de emisiones de escape durante su uso, lo que causa contaminación ambiental. Tras la conversión del petróleo a electricidad, la ingeniería mecánica utilizará energía eléctrica en lugar de combustible, lo que reducirá considerablemente las emisiones de gases de escape, contribuyendo así a la protección del medio ambiente, el ahorro de energía y la reducción de emisiones. Además, se reducen los riesgos para la salud laboral.
2. Al cambiar la energía tradicional de combustible a propulsión eléctrica: el ruido de la operación del vehículo se reduce considerablemente, lo que disminuye el daño a la salud auditiva del operador. El vehículo eléctrico no produce gases de escape durante su funcionamiento, evitando así el daño a las sustancias nocivas presentes en los gases de escape para el sistema respiratorio del explorador. El menor nivel de ruido y la mejor calidad del aire contribuyen a mejorar el entorno laboral de los operadores, reduciendo aún más la incidencia de enfermedades laborales y disminuyendo los costos. Los precios del combustible son volátiles y están en aumento, y la ingeniería mecánica que utiliza combustible se enfrenta a costos energéticos crecientes. Tras la conversión del petróleo a la electricidad, la ingeniería mecánica puede fijar los precios de la electricidad, reducir los costos energéticos y mejorar la rentabilidad. El motor y la batería prácticamente no requieren mantenimiento durante su ciclo de vida, lo que prolonga considerablemente la vida útil de la excavadora y reduce los costos de mantenimiento.

3. Desarrollo inteligente: Una vez que el petróleo se convierte en electricidad, la ingeniería mecánica puede utilizar la tecnología inteligente del sistema eléctrico para realizar funciones de monitoreo remoto, control inteligente y otras, facilitando así la gestión y el mantenimiento de la maquinaria.

Las ventajas de la conversión de petróleo en electricidad en el sector de la ingeniería mecánica son muy evidentes, ya que aportan protección medioambiental, ahorro energético, reducción de costes, alta eficiencia y otros beneficios, lo que constituye una tendencia importante en el futuro desarrollo de la ingeniería mecánica.

Retos futuros:
Los avances tecnológicos futuros en electrificación dependen de la madurez de la tecnología de carburo de silicio: el principal obstáculo técnico de la maquinaria de construcción eléctrica reside en la potencia de salida y la autonomía de los equipos medianos y grandes. Para que esta maquinaria pueda soportar condiciones de alta carga prolongadas y tiempos de carga cortos, es necesario garantizar una capacidad de entrada de alta potencia estable. En la plataforma de voltaje medio y bajo (generalmente inferior a 650 V) que soporta el dispositivo de potencia IGBT convencional, la alta potencia requiere una corriente mayor, duplica la pérdida de corriente del circuito y el efecto térmico de la corriente aumenta significativamente la presión de disipación de calor del dispositivo de potencia, lo que afecta gravemente la vida útil de la batería. Los dispositivos de potencia de SiC proporcionan una salida estable a alto voltaje (superior a 1000 V), baja resistencia de encendido, baja corriente y un rendimiento estable a altas temperaturas, lo que reduce la pérdida de potencia de los dispositivos de potencia de SiC en más del 50 % en comparación con el IGBT, y mejora la vida útil de la batería de toda la máquina entre un 5 % y un 10 %. En resumen, con la madurez de la industria nacional del carburo de silicio y la mejora continua de los costos y el rendimiento, el carburo de silicio será la única opción para la electrificación de la maquinaria de construcción.

Resumen:
Se prevé que la tendencia del mercado de maquinaria de construcción electrificada continúe, con una oferta de productos prácticamente ilimitada. Los fabricantes de equipos originales (OEM) tradicionales de maquinaria de construcción han consolidado su posición en el sector, y las subdivisiones adecuadas para escenarios de aplicación como entornos de trabajo cerrados y fijos han tomado la delantera en la electrificación. Las principales empresas de maquinaria de construcción del mundo se han volcado en equipos electrificados. PUMBBA, por su parte, colabora estrechamente en investigación y desarrollo tecnológico con fabricantes nacionales e internacionales para desarrollar y lanzar continuamente una amplia gama de maquinaria de construcción electrificada.