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混合动力节能效果如何解密山河智能发展轨迹

编辑: 二手挖掘机  日期:2016-01-29

上个月北京BICES期间发生了山河智能投诉力士德展品中的4款节能挖掘机产品涉嫌侵权的事件,为了进一步追踪事件的发展,以及了解混合动力挖掘机或者叫节能挖掘机的真相,记者专程来到山河智能的挖掘机研发基地一探究竟。

在位于长沙星沙开发区的山河智能产业园,记者采访了山河智能技术中心副主任、研究院院长张大庆博士,了解了山河智能近十年来研究混合动力挖掘机的艰辛历程和丰硕成果。

混合动力先行者,缘何没有立即量产?

二手挖掘机

据介绍,作为一家立足科技创新的企业,山河智能早在2006年便立项开展工程机械混合动力技术的系列研究。当时,作为公司首席专家的董事长何清华教授高瞻远瞩,根据挖掘机的发展动向,为研发团队指明了方向。在混合动力挖掘机的研究过程中,以张大庆博士为首的研发团队承担了“十一五”期间国家科技部“工程机械混合动力系统的优化控制及能量回收技术(2009AA044402)”和“新型混合动力工程机械关键技术及系统开发与示范应用(2010AA044401)”两项科技项目的研究,在解决了多项工程机械混合动力核心技术难点后,于2010年8月初正式完成国内首台自主研发的商品化油电混合动力挖掘机的研制。混合动力挖掘机SWE230-S节能效果达到28.3%。2013年初,湖南省科学技术厅组织召开了科技成果鉴定会,鉴定意见:“该成果综合技术达到国际先进水平,其中节能技术处于国际领先水平。

山河智能的油电混合动力挖掘机技术非常先进,也取得了非常好的节能效果,但是并没有投入大规模批量生产,因为此时推广的时机并不成熟。由于相关配套产业并未建立起来,面临着电动系统及元件可靠性低、成本高的压力,难以形成一定规模的市场。这个问题并不是山河智能独有的,同期其他国内企业也开展了混合动力挖掘机的研究,由于面临着同样的问题,一些企业逐渐放弃了研究。而山河智能的研发团队却在之前研究成果的基础上,开始将研究方向转向更具市场化前景的液压混合动力挖掘机。

2010年8月油电混合动力挖掘机SWE230S下线

独辟蹊径,科技实力助推节能技术开花结果

从2010下半年开始,在小型、中大型液压挖掘机上展开了基于液压蓄能器的能量回收利用技术的研究。2011年,山河智能获批建立湖南省“现代工程装备节能关键技术”企业重点实验室,为工程装备节能技术的研究奠定了更为坚实的科研基础条件;在多项国家级863计划及科技支撑项目的基础上,在小型挖掘机上展开了泵马达可升压能量回收与利用、及基于多路阀控制的蓄能器回收储能技术研究,形成了发明专利3项,并实现了小型液压混合动力挖掘机产品SWE70ES的研发及应用。在中大型挖掘机上,开发了基于新型动臂结构和液压储能单元的混合动力系统,突破了蓄能器与多缸间的动臂势能增压交互回收利用、基于流量自匹配的回转能量回收、能量回收与作业性能的协同优化控制等技术,形成核心的发明专利10余件,完成了中大型液压混合动力挖掘机产品SWE350ES、SWE385ES的试制和应用推广,实现了整车的能量高效回收再利用、发动机燃油经济性的优化、高气压储能系统的安全可靠以及动臂与回转复合动作的良好协调性能,在提高挖掘机作业效率的同时大大降低了整车油耗。标准作业工况下,整机燃油消耗降低18.2%、排放烟度降低58%。2014年7月经湖南省机械工业协会组织完成该产品技术鉴定:“节能挖掘机整体技术达到国际先进水平,其中能量回收利用技术居国际领先水平”。这样,在其他一些企业纷纷放弃混合动力挖掘机的时候,山河智能却能独辟蹊径,找到符合国情的发展道路,并使产品具有国际竞争力。

山河智能参与国家863计划的相关文件

采用新型液压混合动力技术的产品适用各种工况的土石方施工,其核心技术已获十多项国家发明专利授权,并申报了国外PCT专利,填补了国内外该技术领域空白,获得了国家科技支撑项目“大型机械能量回收与利用关键技术及产业化(2014BAA04B00)”、湖南省重点科技计划项目“混合动力挖掘机关键技术及产业化(2010GK2007)”和中国博士后科学基金“混合动力挖掘机关键技术研究(201003511)”等的支持和肯定,于2014年在国内挖掘机品牌中首次实现了液压混合动力节能产品的销售,目前已实现批量销售。液压混合动力挖掘机SWE350ES被评为2014年度湖南省百项重点新产品、2015年第四批湖南省节能新技术新产品、2015年湖南省首台套重大技术装备认定产品。

张大庆博士向记者展示了山河智能参与的国家863计划课题任务合同书、国家科技支撑计划课题任务合同书,以及获得的多项专利证书、科技成果鉴定证书、检验报告及获奖证书等。据他介绍,山河智能的液压混合动力技术由于对挖掘机整体布置的影响非常少,在元器件方面增加的量也非常少,更重要的是,所需的关键元器件都非常成熟,不像油电混合动力技术那样受制于人,因此整机成本的增加也有限,完全可以被市场接受,是符合当前国情的理想产品。同时,这些产品注重各方面性能的平衡,并不刻意突出节能特性而牺牲其他性能,用户完全可以像使用普通挖掘机一样使用,在绝大多数工况都可以发挥性能并取得节能效果,已实现批量销售的SWE350ES证明了这一点。

混合动力节能效果到底如何?

对于团队的研究成果,张大庆博士充满了自豪,但对于混合动力挖掘机节能效果问题,他也坦承目前缺乏权威、科学、统一的鉴定手段,所有企业都只能自说自话,特别是对比对象的选择、作业工况的不同都会对节能效果产生较大影响。山河智能的液压混合动力挖掘机,经过第三方专业机构鉴定,在标准作业工况下可保证取得18%以上的节能效果。需要指出的是,这一数字是建立在吨位相同、动力系统相同、以及除混合动力系统外的液压元器件和控制系统相同的基础之上的,也就是说,是纯粹由混合动力系统产生的效果,不包含动力、液压系统升级、优化对节能效果的影响。而这一鉴定数字也得到了用户的认可,在使用中,用户普遍认为其实际节能效果达到了20%以上。可以认为,山河智能依靠自主创新生产出来的高品质、高性能液压混合动力挖掘机已经站在了世界同类型挖掘机的制高点,同时也引领了中国挖掘机的发展方向。

山河智能获得的系列奖项和相关检验报告

张大庆博士同时指出,液压混合动力挖掘机只是山河智能工程机械混合动力技术的系列研究成果产品应用之一。两款挖掘机上应用的FSM流量自匹配技术也可单独用于任意品牌普通挖掘机的改造,具有成本低、时间短、效果明显的特点。同时,之前的成果油电混合动力挖掘机现作为技术储备,待配套件成熟、价格合理之时再推向市场。

在山河智能产业园,记者看到各种型号的挖掘机,包括液压混合动力挖掘机都在井然有序地生产,似乎并不受行业形势的影响。据介绍,除了混合动力挖掘机,各种小挖和微挖销售情况也非常火爆。记者还有幸见到了曾经用于验证各种先进技术的试验机,该机曾为混合动力技术的研发做出过贡献,后来又成为远程控制技术的试验机,从一个侧面见证了研发人员的智慧和汗水。

专利侵权投诉点燃导火索,涉嫌侵权企业答复成焦点

在谈到专利涉嫌被侵权的事件时,张大庆博士严肃指出,液压混合动力挖掘机上应用的技术是多年来整个团队辛勤研发的成果,已形成基本的专利包,专利权处于有效维持状态,侵犯专利权的行为应该得到制止,山河智能将积极维护自己合法权益。

山河智能获得的专利证书

据湖南省知识产权信息服务中心的维权顾问李丹介绍:力士德相关产品涉嫌对山河智能侵权技术涉及以授权专利数量至少在9件以上,本次投诉虽然目前山河智能投诉的侵权仅包括“一种挖掘机动臂”这一项发明专利,同时也考虑到对方影响,仅仅采取“展会投诉送达”这种最为温和的维权手段,未来并不排除继续针对其他专利或采取其他合法手段进行维权,直到公司合法权益得到基本尊重和保障。山河智能也将根据涉嫌侵权企业的答复做出相应的反应。他同时指出,根据我国《专利法》第11条规定未经权利人许可,不但如力士德公司这样生产侵权产品行为构成侵权,为生产经营目的使用、许诺销售、销售侵权专利产品行为也同样构成侵权,并存在较大法律风险。

记者了解到,目前山河智能已依法提请了专利侵权投诉,北京市知识产权局已经受理并对涉嫌侵权企业进行了现场受理送达,记者也将密切跟踪事件的发展,为读者作第一时间的报道。同时也要提醒行业内的企业,侵犯知识产权会产生很严重的后果,随着我国对知识产权保护力度的不断加大,企业应避免作出存在巨大风险的决策。

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