निर्माण मशीनरी के विद्युतीकरण में विस्फोटक वृद्धि: मोटर्स तकनीकी सफलताएं कैसे हासिल कर सकती हैं?​

यह बताया गया है कि निर्माण मशीनरी के लिए वैश्विक विद्युतीकरण दर 2025 में अभी भी 2% से नीचे थी। हालांकि, उद्योग के पूर्वानुमान बताते हैं कि तकनीकी सफलताओं और पर्याप्त लागत में कटौती के बाद, यह प्रवेश दर 30% से अधिक होने की उम्मीद है। ऊंचाई वाली सुरंगों से लेकर गहरे समुद्र की खदानों तक, इलेक्ट्रिक ड्राइव सिस्टम निर्माण मशीनरी के हरित परिवर्तन के पीछे मुख्य प्रेरक शक्ति बन रहे हैं। चीन, संयुक्त राज्य अमेरिका और यूरोपीय संघ जैसे प्रमुख बाजारों ने निर्माण मशीनरी क्षेत्र के लिए भविष्य की रणनीतिक दिशा के रूप में विद्युतीकरण की पहचान की है, जो खरबों के बाजार परिवर्तन का संकेत है।

​I. उद्योग लहर​

निर्माण मशीनरी का विद्युतीकरण अब एक वैचारिक विचार नहीं बल्कि एक उभरती वास्तविकता है। 2024 के बाद से, चीन ने निर्माण मशीनरी से संबंधित 20 राष्ट्रीय मानक जारी किए हैं, जिनमें से 13 और विकसित किए जा रहे हैं, सभी विद्युतीकरण, खुफिया और हरित विकास की दिशा में संक्रमण पर केंद्रित हैं। मानकों की यह श्रृंखला शब्दावली और संपूर्ण मशीनों से लेकर ऊर्जा खपत परीक्षण और पावर बैटरी सुरक्षा तक पूरी औद्योगिक श्रृंखला को कवर करती है, जो उद्योग के उच्च गुणवत्ता वाले विकास के लिए तकनीकी सहायता प्रदान करती है। मानकीकरण न केवल विफलताओं के जोखिम को कम करता है बल्कि अग्रणी उद्यमों में संसाधनों की एकाग्रता को भी बढ़ावा देता है।

​द्वितीय. प्रदर्शन चुनौतियाँ​

निर्माण मशीनरी के विद्युतीकरण के लिए मुख्य चुनौती अत्यधिक परिचालन स्थितियों के तहत प्रदर्शन आवश्यकताओं को पूरा करना है। पारंपरिक ईंधन-संचालित प्रणालियों की तुलना में, विद्युतीकृत प्रणालियों को तीन प्रमुख बाधाओं को दूर करना होगा: ऊर्जा रूपांतरण दक्षता, परिचालन अवधि (सीमा), और बैटरी लागत। पेशेवर मोटरों को निर्माण मशीनरी की विशिष्ट गंभीर लोड उतार-चढ़ाव, तीव्र कंपन और मजबूत प्रभावों का सामना करना होगा। वोल्टेज अनुकूलनशीलता भी एक महत्वपूर्ण मीट्रिक बन गई है। विद्युतीकृत निर्माण मशीनरी उत्पादों को 20 किलोवाट से 200 किलोवाट तक की बिजली रेंज को कवर करने की आवश्यकता होती है, जिसमें इनपुट वोल्टेज 270-850 वी की विस्तृत श्रृंखला के अनुकूल होता है। उच्च ऊंचाई वाले वातावरण में बिजली क्षीणन के मुद्दे को भी विशिष्ट समाधान की आवश्यकता होती है। तकनीकी के लिए शीतलन प्रणालियाँ एक अन्य प्रमुख फोकस हैं। यह सुनिश्चित करने के लिए कि मोटर की दक्षता GB30254-2013 मानक में निर्दिष्ट ग्रेड 2 ऊर्जा दक्षता आवश्यकताओं को पूरा करती है, शीतलन प्रणाली में उच्च शक्ति इन्सुलेशन डिज़ाइन शामिल होना चाहिए।

​तृतीय. तकनीकी सफलताएँ​

निर्माण मशीनरी के लिए विद्युतीकरण प्रौद्योगिकी का विकास विभिन्न चरणों को प्रदर्शित करता है। पहले चरण में मुख्य रूप से पारंपरिक केंद्रीकृत हाइड्रोलिक वास्तुकला को बरकरार रखते हुए ईंधन से चलने वाली ऊर्जा प्रणाली को बिजली से बदलना शामिल था।

दूसरे चरण में हाइड्रोलिक ट्रांसमिशन को आंशिक रूप से इलेक्ट्रिक ड्राइव सिस्टम से बदलना शुरू हुआ।

प्रौद्योगिकी की तीसरी पीढ़ी अत्यधिक एकीकृत दिशा की ओर आगे बढ़ रही है।

कम गति, उच्च-टोक़ स्थायी चुंबक डायरेक्ट-ड्राइव मोटर तकनीक एक महत्वपूर्ण सफलता के रूप में उभरी है। ये मोटरें गियर रिड्यूसर की आवश्यकता के बिना सीधे लोड चलाती हैं, जो ड्राइव सिस्टम की ऊर्जा खपत को काफी हद तक कम कर सकती हैं और यांत्रिक उपकरणों की विश्वसनीयता बढ़ा सकती हैं।

बुद्धिमान नियंत्रण प्रणालियों की प्रगति से निर्माण मशीनरी के विद्युतीकरण के लिए नई संभावनाएं भी खुलती हैं।

​चतुर्थ. अनुप्रयोग​

निर्माण मशीनरी में विद्युतीकरण के अनुप्रयोग का विभिन्न परिदृश्यों में विस्तार हुआ है। खनन क्षेत्र में, इलेक्ट्रिक उत्खनन और इलेक्ट्रिक खनन ट्रक जैसे उत्पादों ने व्यावसायिक अनुप्रयोग हासिल कर लिया है।

बुनियादी ढांचा निर्माण क्षेत्र भी विद्युतीकरण के प्रवेश का अनुभव कर रहा है। सिचुआन-तिब्बत रेलवे जैसी प्रमुख राष्ट्रीय परियोजनाओं में इलेक्ट्रिक निर्माण मशीनरी उत्पादों को तेजी से अपनाया गया है, जिससे उच्च ऊंचाई वाले वातावरण में बिजली उत्पादन में गिरावट और प्रमुख स्पेयर पार्ट्स और ईंधन के लिए उच्च परिवहन लागत जैसे मुद्दों को सफलतापूर्वक संबोधित किया गया है।

शहरी निर्माण परियोजनाओं में, इलेक्ट्रिक मिक्सर ट्रक और इलेक्ट्रिक पंप ट्रक जैसे उत्पाद धीरे-धीरे लोकप्रियता हासिल कर रहे हैं। बताया गया है कि जुलाई 2024 में, इलेक्ट्रिक व्हील लोडर की घरेलू प्रवेश दर 15.7% तक पहुंच गई, जो साल-दर-साल 11.1 प्रतिशत अंक की वृद्धि है। नए ऊर्जा मिक्सर ट्रकों, खनन ट्रकों और हेवी-ड्यूटी ट्रकों की प्रवेश दर भी लगातार बढ़ रही है। विदेशी बाजार विस्तार के संदर्भ में, चीन के इलेक्ट्रिक निर्माण मशीनरी उत्पादों ने अपने तकनीकी फायदे के आधार पर अंतरराष्ट्रीय उच्च-अंत बाजार में सफलतापूर्वक प्रवेश किया है। EU CE प्रमाणीकरण मानकों के अनुरूप Zoomlion के शुद्ध इलेक्ट्रिक मिक्सर ट्रक ने जर्मन बाजार में सफलतापूर्वक प्रवेश कर लिया है।

​वी. दोहरे अवसर​

निर्माण मशीनरी विद्युतीकरण का भविष्य का विकास दो प्रमुख शक्तियों द्वारा संचालित है: लागत में कमी और तकनीकी पुनरावृत्ति।

इलेक्ट्रिक निर्माण मशीनरी की लागत में लिथियम बैटरी की हिस्सेदारी 40% तक है। इसलिए, विद्युतीकृत निर्माण मशीनरी की प्रतिस्पर्धात्मकता बढ़ाने के लिए लिथियम बैटरी की लागत को कम करना केंद्रीय है। चीन के पास दुनिया की सबसे व्यापक और उन्नत लिथियम बैटरी उद्योग श्रृंखला है। लिथियम आयरन फॉस्फेट (एलएफपी) बैटरियों की लागत दक्षिण कोरिया की तुलना में 17% कम और संयुक्त राज्य अमेरिका की तुलना में 40% कम है, जिससे चीन की निर्माण मशीनरी विद्युतीकरण को महत्वपूर्ण लागत लाभ मिलता है। तकनीकी पुनरावृत्ति के संबंध में, इलेक्ट्रिक ड्राइव सिस्टम की दक्षता में सुधार और बैटरी ऊर्जा घनत्व में वृद्धि प्राथमिक दिशाएँ होंगी। निर्माण मशीनरी की विद्युतीकरण दर में वृद्धि में बाधा डालने वाले मौजूदा मुख्य कारक हाइड्रोलिक सिस्टम की अपेक्षाकृत कम ऊर्जा रूपांतरण दक्षता के परिणामस्वरूप उच्च बैटरी लागत और सीमित परिचालन अवधि (सीमा) हैं। जैसे-जैसे दोहरी कार्बन रणनीति आगे बढ़ेगी, निर्माण मशीनरी का विद्युतीकरण एक महत्वपूर्ण घटक बन जाएगावैश्विक हरित खदान निर्माण का ओनेंट।