电气化引发移动液压市场的技术复兴
Interact Analysis的工业研究分析师Brianna Jackson说：”随着汽车电气化进程的加快，液压系统的作用正在被更多的关注。在电气化结构中，电池寿命是最重要的，而液压系统在传统上是一种耗能的技术。因此，液压系统的改进是使电气化车辆的电池寿命更长的关键。在这种情况下，人们可以说液压技术的复兴正在进行中。”
到目前为止，汽车制造商已经探索了各种解决方案，旨在提高其车辆的效率。在液压系统中，这些变化从采用新技术到重新设计整个系统都有。通过对这些新部件和系统的试验，有一点是非常清楚的：通过液压系统提高车辆效率不会是一个适合所有情况的解决方案。车辆尺寸、操作条件、工作周期和应用所需的控制程度等因素，决定了有关解决方案的可行性。随着汽车制造商努力实现其电气化目标，在效率和实用性之间取得平衡时，必须牢记这些因素。
在这篇见解中，我们概述了传统的液压架构在非公路车辆电气化之后所面临的挑战，以及在此背景下新兴液压技术的利弊。
为什么必须改变现状?
传统液压系统的优势一直是能够以极低的成本实现无与伦比的功率密度。从汽车OEM的角度来看，这种优势是如此之大，以至于液压系统的效率成了一个事后的考虑。虽然汽车OEM并没有迅速消除甚至改变他们设计中的这一久经考验的技术，但一个事实正在变得清晰：液压系统将需要大幅提高能源效率以适应电气化。
一些汽车制造商已经开始对其产品组合中的某些部分进行电气化，并在评估液压系统的重新设计方面取得了重大进展。电动化开始出现的一个例子是电动小型挖掘机。我们估计，在2021年，出售给该类型车辆的液压系统市场约为16亿美元。鉴于其规模，这些车辆将成为新液压技术的肥沃试验场。迷你挖掘机的电动化速度如下。
液压技术--小型挖掘机的电气化
机电式执行器
今年早些时候，山猫推出了他们的电动小型履带式装载机-T7X。该电动履带式装载机是与穆格建筑公司合作的结果。除了其电动动力系统，该车最有趣的设计特点之一是用滚珠丝杠机械执行器取代了液压油缸。如上所述，机电执行器与液压执行器相比，在维护方面具有优势。然而，取代液压缸的最紧迫的制约因素是功率密度的损失。尽管在对功率密度要求较低的应用中，机电执行器提供了诸如更严格的控制和更少的噪音等好处。此外，在电气化车辆中，去除液压系统可以简化整体设计。
在我们最近的洞察力中，我们概述了用机电执行器取代液压缸的最佳使用案例。这些使用案例包括材料处理部门的车辆，如高空作业平台和远距离搬运车。然而，建筑行业也可能看到更多采用机电推杆。在正确的应用中，用机电驱动取代液压驱动可以降低总拥有成本（TCO），因为节省了燃料，减少了维护成本，以及实施绿色技术带来的税收补贴。
效率的一步改变
多年来，数字液压技术一直是一个备受讨论的话题。数字液压技术的名称来自于该技术中使用的快速开关阀。这种技术在取代传统的液压元件时，往往能带来明显的高效率。在过去的几年里，我们已经看到市场上发布了各种数字液压解决方案。
在2020年底，沃尔沃宣布与Norrhydro合作，生产电动挖掘机。Norrhydro的专利技术，即NorrDigi系统，具有一个多腔的数字液压执行器。这种模块化系统通过取消主控制阀和缩短所需的软管长度，大大减少了材料清单。数字液压系统带来的更高的效率也支持更长的电池寿命，这是电动挖掘机成为实用解决方案的关键。
数字液压领域的另一个例子是丹佛斯被广泛讨论的数字排量泵（DDP）。这种泵已被证明可以将内燃机驱动的车辆的燃油效率提高30%。虽然市场对DDP的看法仍在发展中，但作为传统液压技术的后继者，该技术很有前景，丹佛斯已经巩固了自己在数字液压领域的早期地位。
数字液压技术提供了更高的效率，同时在很大程度上保持了传统液压结构。出于这个原因，我们相信该技术在移动液压领域具有持久的力量。通过保持传统架构，可以避免其他解决方案（如机电执行器）所面临的许多缺点。我们预计，随着非公路车辆市场向电气化发展，将有更多的数字液压技术被引入。
电-液驱动
电-液驱动涉及到每个执行器由其自己的专用泵和电机驱动。这减少了阀门的节流损失，该技术的模块化性质在许多情况下简化了机器的维护。此外，动力系统与工作功能的分离简化了电动化的机器设计。电动液压执行器的一个例子是Bucher的HELAXsystem。据Bucher称，该系统的效率明显高于传统的驱动系统。它实现这种高效率的方法之一是通过能量再循环过程。在传统的液压系统中，需要一个蓄能器，而HELAX能够通过驱动系统的电动马达将能量再生到电池中。
电动液压解决方案的主要缺点是前期成本增加，比传统的液压驱动系统高出几个数量级。然而，就长期的总拥有成本而言，更高的效率可以大大降低总运营成本。出于这个原因，电液结构作为电气化的一种手段，正在继续获得许多汽车制造商的兴趣。
最后的思考
电气化无疑已经撼动了成熟的移动液压系统市场。虽然没有一个明确的前进方向，但很明显，优化车辆效率的一刀切的解决方案并不存在。非道路市场中的各种车辆、应用和要求将继续挑战移动液压供应商。然而，这也将为供应商提供创新的机会，因为汽车OEM厂商竞相将他们的车队电气化。
