リープヘル、未来のためのテクノロジーに依存しない駆動コンセプトをBaumaで紹介

　Liebherr （リープヘル）：2022年10月11日

　未来の駆動技術とは？ どれが最も排出量を節約しますか? そして、特効薬は 1 つでもありますか? 実際、汚染物質の排出を削減するためのさまざまな技術オプションがあり、Liebherr によって研究されています。同社はテクノロジーに中立なアプローチで、さまざまな市場や業界にサービスを提供できるようにするために、環境と最も多様な顧客の要件の両方を同等に考慮しています。Liebherr Group は、ミュンヘンで開催される今年の Bauma でソリューションの一部を紹介します。

　Liebherr Group は、現在および近い将来利用可能なエネルギー キャリアと、それに関連する低炭素パワー トレイン ソリューション (燃焼エンジン、燃料電池パワー トレイン、エネルギー貯蔵システム、パワー エレクトロニクス、電気駆動装置など) に焦点を当てています。 エネルギー担体には、電気エネルギー、水素、アンモニア、e-燃料、メタノール、硬化植物油 (HVO)、バイオディーゼル、化石ディーゼルが含まれます。Liebherr は意図的に、すべての技術に対して中立的なアプローチを追求しています。これは、最も実用的でおそらく排出のないソリューションの選択は、複数の要因に依存するためです。これらには、ほんの数例を挙げると、サイズ、可動性の程度、マシンのデューティ サイクル、その用途、および利用可能なインフラストラクチャが含まれます。 Liebherr は、お客様のニーズに合わせて、用途に特化したそれぞれのドライブトレインを提供します。

■内燃エンジン – 従来型および代替燃料に対応

　内燃機関 (ICE) は、19 世紀以来、さまざまな固定およびモバイル アプリケーションに動力を供給してきました。4 つのステップまたはサイクルで、燃焼室内で燃料を燃焼させることにより、化学エネルギーを機械的仕事に変換します。この技術は、土工、建設、採掘などの過酷な環境での作業に加えて、高い電力密度、柔軟性、信頼性、および容易な保守性を要求する産業およびアプリケーションに特に適しています。

　しかし、ディーゼルで走ると、内燃機関は温室効果ガスを排出します。これらは、削減、補償、または回避することさえできます。ディーゼルを持続可能なエネルギー源から生産された再生可能燃料に置き換えることによってー建設現場で容易に入手でき、パワートレインがディーゼルバージョンと同様の電力密度を提供できることが条件です。今日のディーゼル動力機械が提供する幅広い用途により、将来的にディーゼルに取って代わる単一の代替燃料が存在しない可能性が非常に高くなります。

　さまざまな代替燃料の使用を研究する際、グループのスイスとフランスのエンジン開発センターである Liebherr Machines Bulle SA と Liebherr-Components Colmar は、テクノロジーに中立なアプローチに従っています。最初のステップとして、両社はすでに数年前にバイオ燃料の使用を開始しており、昨年は HVO のリリースに続き、温室効果ガス排出量を最大 90% 削減することができました。さらに、再生可能エネルギー源に基づく合成燃料は、すでに最大 100% の CO2 を節約できます。

　「現在、当社のお客様の既存のフリートは、ほとんどがディーゼル エンジンを動力源としています。 彼らは HVO で機械に燃料を補給したり、将来的には e 燃料で燃料を補給したりできるため、フリートを交換することなく排出量を節約できます」と、Liebherr Machines Bulle SA の燃焼エンジンの研究開発担当マネージング ディレクターである Ulrich Weiss （ウルリッヒ・ヴァイス）は説明します。

　Liebherr は現在、水素噴射システムと完全な水素燃焼エンジンを開発しており、2025 年からの連続生産の準備が整う予定です。デモンストレーション モデルの H966 は、R 9XX H2 クローラーショベルの一部として Bauma 2022 で発表されます。アンモニアやメタノールなどの他の燃料は、H2 と比較してエネルギー密度が高く、カーボンニュートラルであるため、有望と見なされています。将来、水素エンジンの開発と実地試験から得られた経験は、特定の代替燃料または燃料の組み合わせに基づくエンジンのさらなる開発に大きな利益をもたらすでしょう。

■燃料電池 – 電気モーター用の水素

　水素は燃焼機関だけでなく、燃料電池にも使われています。燃料電池自体には、カーボンまたは金属でできた 2 枚の電極板が含まれています。プレートは、触媒として機能する貴金属でコーティングされています。電極板の間には、セラミック、アルカリ、酸などのイオン伝導体があります。酸素と燃料 – 例えば 水素 ー電極を介して継続的に供給されます。これらは互いに反応し、水、熱、電気を生成します。このエネルギーは蓄えられ、機械の電気モーターやデバイスに電力を供給するために使用されます。水素を燃料とする燃料電池は、排出物を排出せずに動作し、水素燃焼エンジンよりも高い技術的成熟度を備えています。しかしながら、そのような燃料電池は、非常に厳しい環境条件下で動作する建設機械で使用するためにまだ十分にテストされていません。

　2000 年代初頭以来、Liebherr は主要な自動車メーカーと協力して、専用のパワー エレクトロニクスを含む電動コンプレッサーを使用して、車両の燃料電池スタックにクリーンな圧縮空気を供給してきました。 Liebherr はこの商用および建設用車両、大型鉄道車両、または航空宇宙用途向け技術を開発しています。

■e-drive – ケーブルの有無にかかわらず路上で

　完全電動パワートレインは、グリッドから、またはバッテリーなどのエネルギーと電力貯蔵庫からエネルギーを引き出します。新しいクローラーショベルR 976-E などの商用電源の機械には、ケーブルを介して常に電力が供給されています。このような機械は、必要な電力が再生可能エネルギー源から生成される場合、気候中立的な方法で操作できます。 ただし、マシンが動作半径を超えたり、急に大きな主電源が必要になったりすると、限界に達します。

　Liebherr は、主電源の供給が制限されている、または供給されていない建設現場で移動式機械のエネルギー供給を可能にするために、移動式エネルギー貯蔵システムを開発しています。これらには、たとえば、Liduro Power Port が含まれます。 2024 年から、エネルギー貯蔵システムは連続生産で利用できるようになります。建設現場の機械に必要な電力を供給し、休憩中に充電し、ピーク負荷を補償します。エネルギー貯蔵システムは、移動式の完全なシステムとして、都市部や周辺にある建設現場に運ぶことができます。 そこでは、グリッド接続を補完したり、アイランド ネットワークとして自律的に使用したりできます。 Bauma では、Liduro Power Port が機能デモンストレーターとして LTC および MK 移動式クレーンに電力を供給します。

■今後の課題
　Liebherr は常に、高度な垂直統合を重視しながら、コアプロセスに集中してきました。したがって、ドライブトレイン全体をカバーするコンポーネント製品セグメントにとって、技術的変化はさまざまな意味を持ちます。当初から、電動機械だけでなく、比較的迅速に代替ドライブに変換できる機械も含まれていました。 一方、私たちは現在、内燃エンジンを交換することが依然として非常に困難な動作条件や領域にも対処しています」と、Liebherr-Component Technolgies AG の開発および生産担当マネージング ディレクターである Gebhard Schwarz （ゲブハルト・シュヴァルツ）氏は説明します。

　彼の同僚であり、セールスおよびカスタマー サービス担当マネージング ディレクターの Pietro Iemmi （ピエトロ・イエミ）氏は次のように付け加えています。

　「特定の指標があるにもかかわらず、明日のマシンに必要とされる将来のテクノロジーを正確に予測することは困難です。私たちにとっても、他の多くの企業と同様に、これは新しい開発を理解し、それらをさまざまな方向に進めることを意味します. 必要な技術的専門知識を開発し、技術を市場に投入して、お客様が機械を可能な限り最良の方法で設計できるようにすることが、私たちの責任であると考えています。」

　Liebherr Group は、ミュンヘンで開催される今年の Bauma で、これらのドライブ ソリューションとそのアプリケーションの一部を展示します。ETM 1205 T および ETM 905 ハイブリッド電気トラック ミキサー。LB 30 および LRH 200 ディープ ファウンデーション マシンのアンプラグド バージョン。MK 140 5.1 移動式建設用クレーンは、電気建設現場の操作で排出物がありません。Liduro Power Port または H966 水素エンジンは、建設機械 R 9XX H2 クローラーショベルと組み合わせて初めて発表されました。

　ニュースリリース
　＊リリース内容から「ですます調」で表記しています。