电动防爆叉车技术水平现状与发展趋势
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中国叉车行业发展现状及趋势分析一、叉车销量受益于叉车产品的需求属性,近几年,叉车行业在国内外经济环境复杂多变、经济增速放缓的情况下仍然得到了快速的发展,特别是2017年、2018年,叉车行业在国内复杂多变的市场环境下销售量屡破新高,2018年销售量突破50万台,2021年叉车销量突破100万台,达到109.94万台。
2021年1至10月份累计销售叉车930593台,同比增加290952台,增长45.5%;其中:内企累计销售856335台,同比增加266203台,增长45.1%;外企累计销量74258台,同比增加24749台,增长50%;电动叉车累计销售547526台,同比增加229175台,增长72%;电动叉车占比58.83%,内燃叉车累计销量383067台,同比增加61777台,增长19.2%。
二、叉车出口现状中国海关将叉车分为其他电动叉车及装有升降或搬运装置工作车(84271090)、集装箱叉车(84272010)、其他机动叉车其他装有升降或搬运装置工作车(84272090)和未列名叉车等装有升降或搬运装置的工作车(84279000)四种。
根据数据显示,2021年在国外疫情肆虐的情况下,国外叉车生产国都出现不同程度的减产,使得中国叉车出口量增长迅速,到2021年底中国叉车出口量上升至278.38万台,同比上升37.57%。
叉车行业将在电动化和智能化的变革下,国内龙头有望依托国内高速增长的市场,并在全球范围内持续提升份额,逐步成长为具有强竞争力的全球巨头。
据统计,截至2021年我国其他电动叉车及装有升降或搬运装置工作车出口数量为408712台,出口金额为14.39亿美元,同比增长57.19%。
2021年其他机动叉车其他装有升降或搬运装置工作车与未列名叉车等装有升降或搬运装置的工作车出口量与出金额均实现正增长。
三、无人叉车市场格局“无人叉车”又称“无人驾驶叉车”或“叉车AGV”,是一种智能工业车辆机器人,它融合了叉车技术和AGV技术,与普通AGV相比,它除了能完成点对点的物料搬运之外,更能实现多个生产环节对接的物流运输,不仅擅长高位仓库、库外收货区、产线转运三大场景,而且在重载、特殊搬运等场景也有着不可替代的作用。
叉车电机行业发展趋势
近年来,叉车电机行业得到了快速发展,同时也呈现出一些明显的发展趋势。
首先,叉车电机行业将迎来技术创新的变革。
随着人工智能、物联网、云计算等科技的不断进步,叉车电机将朝着智能化、自动化方向发展。
通过内置传感器、计算机视觉和机器学习等技术,叉车电机可以实现自主导航、自动操作、智能调度等功能,提高工作效率和安全性。
其次,叉车电机行业将更加注重节能环保。
随着能源消耗和环境污染问题的日益突出,叉车电机行业将更加关注节能减排。
通过采用高效节能的电动驱动系统、充电技术和电池管理技术等,可以降低叉车电机的能耗和排放,实现绿色环保的目标。
再次,叉车电机行业将加大对人机协同合作的研究。
叉车电机虽然在自主导航和操作方面已经有了较大的突破,但是与人类的协同合作仍然存在一些挑战。
未来,叉车电机行业将致力于进一步提高人机交互的友好性,通过人工智能和机器学习等技术,实现与人类的更加紧密的协同工作。
此外,叉车电机行业还将迎来国际化发展的机遇。
随着全球贸易的日益发展和国际合作的加深,叉车电机作为物流行业的重要设备将面临更大的市场需求和竞争。
叉车电机企业将需要加强技术研发、提高产品质量和服务水平,开拓国际市场,以适应全球化竞争的发展趋势。
综上所述,叉车电机行业面临着技术创新、节能环保、人机协同以及国际化发展等一系列的发展趋势。
只有紧跟时代发展步伐,不断创新和改进,叉车电机行业才能在日益激烈的竞争中保持竞争力,并取得更大的发展。
叉车的国外发展现状和趋势
叉车(Forklift)作为一种用于搬运重物和协助物流操作的工业设备,具有广泛的应用领域。
在国外,叉车行业发展迅速,并呈现出以下几个趋势:
1. 智能化和自动化:随着技术的进步,智能化和自动化的叉车正逐渐成为趋势。
这些叉车配备了自动化导航系统,能够自主进行物流操作,提高工作效率和安全性。
2. 绿色环保:在国外,越来越多的企业开始关注叉车的环保性能。
一些叉车生产商研发了使用电池或燃料电池驱动的电动叉车,以减少对环境的影响。
3. 轻量化和紧凑型设计:传统的叉车较为笨重,但如今叉车的设计趋向于轻量化和紧凑型,以适应狭小的空间和灵活的操作需求。
4. 数据分析和物联网:叉车制造商和使用企业正越来越注重数据的采集和分析,以优化物流运营。
通过物联网技术,各个叉车之间可以实现数据共享和协同工作。
5. 人机协作:在现代物流环境下,人机协作变得越来越重要。
一些叉车生产商开始研发能够与人类操作员共同工作的叉车,提高工作效率和工作安全性。
总的来说,国外叉车行业的发展趋势是智能化、环保化和人机协作。
随着技术的不断革新和市场需求的不断变化,叉车行业的发展前景仍然广阔。
国内外叉车技术发展综述摘要现代叉车技术发展的主要趋势是,充分考虑舒适性、安全可靠性和可维护性,产品专业化、系列化、多样化,大量应用新技术,完善操控系统,重视节能和环保,全面提升产品的性能和品质。
关键词叉车;技术;发展随着现代社会文明的发展,叉车使用的普及率越来越高,它已广泛应用于整个社会的各行各业,成为当今社会生产和人们生活中不可缺少的工具,根据有关资料统计,目前我国叉车的保有量在上百万台左右。
在中国,叉车的市场是很大的。
叉车市场的激烈竞争促进了叉车技术的发展,现代叉车设计中正在大量地、不断地应用各种新技术,提高产品的性能和品质,以满足市场的需要。
1 提高叉车舒适性目前大多数厂商对提高叉车舒适性投入了大量的研究。
叉车设计者对人的关怀渗透到各个细节。
外观简洁而驾驶空间宽敞,悬浮式座椅的高度、前后位置、靠背角度都可以调节,还可以根据驾驶员体重设定缓冲,长时间操作也不会疲劳。
方向盘直径经过严格的计算与测试,其角度与高度也可根据驾驶员的身材不同而自由调整。
研究表明,驾驶室内壁的精巧布置有利于提高生产率。
如果所有的控制都能按人机工程学进行布置,驾驶员操纵就更加舒适,更能集中精力工作。
现代叉车驾驶室的每一个设计细节都充分考虑了工作效率和安全性,更符合人机工程学原理。
操作空间加大,使操作者的手、脚、腿、头、背部有更大的活动空间。
座椅和方向盘均可在三个自由度范围内根据司机身高、体重和习惯任意调节。
座椅为全悬浮式和司机约束座椅,座椅右侧有带衬垫的可调手臂托架,托架前端布置有电气控制式集成液压操作杆或指尖操作杆。
仪表盘置于方向盘下方,随方向盘摆动。
喇叭、灯开关、紧急断电开关等操作手柄和按钮集中置于托架或仪表盘上,操作和控制更加方便。
这一系列措施可确保每一位司机工作在最佳位置。
各叉车公司不断优化改进叉车人机界面,使操纵简便省力、迅速准确,充分发挥人机效能。
例如,配备醒目的数字化仪表、报警装置,实现工况的在线监控;采用浮动驾驶室,使操纵者获得全方位视野;以集中手柄控制替代多个手柄控制,电控替代手控;逐渐将电子监测器和高度显示器作为高升程叉车的标准配置等。
中国电动叉车销量为41.03万台,出口数量不断增加一、销量电动叉车是以直流电源(电瓶)为动力,具有能量转换效率高、嗓声小、无废气排放、控制方便等优点,在车间、仓库等场所以及食品、制药、微电子及仪器仪表等对环境条件要求较高的行业得到了广泛应用,成为室内物料搬运的首选工具。
中国叉车销量在2020年年初受疫情影响断崖式下降,但随着国内疫情得到了及时控制,各行各业开始“复工复产”,叉车作为国民经济的重要辅助工具,销量回归正常并较往年大幅增加。
2020年中国叉车销量创历史最高值,继续成为全球排名第一的叉车超级生产大国和销售大国,2020年中国叉车销量为80.02万台,较2019年增加了19.19万台,同比增长31.55%。
2014-2020年中国叉车销量资料来源:中国工程机械工业协会、整理随着晶体管控制器(SCR和MOS管)的应用,电动叉车的耐用性、可靠性和适用性都得到显著提高,完全可以与内燃机叉车相抗衡。
由于电动叉车操作控制简便,灵活,越来越受到用户的青睐,中国电动叉车销量占比不断提升,2020年中国电动叉车销量为41.03万台,较2019年增加了11.17万台,占中国叉车总销量为51.27%。
2015-2020年中国电动叉车销量及占比资料来源:中国工程机械工业协会、整理中国电动叉车销售主要以电动步行式仓储叉车为主,2020年电动步行式仓储叉车销量为32.29万台,占电动叉车总销量的78.71%;其次为电动平衡重乘驾式叉车,销量为7.63万台,占电动叉车总销量的18.59%;电动乘驾式仓储车辆销量为1.11万台,占比为2.70%。
2015-2020年中国各类型电动叉车销量(万台)资料来源:中国工程机械工业协会、整理二、进出口贸易2020年国外受疫情影响,大量叉车生产企业停工停产,促进了中国叉车的出口。
2020年中国电动叉车出口数量为23.7万台,较2019年增加了2.7万台;2020年中国电动叉车进口数量为1.1万台,较2019年增加了0.1万台。
电动叉车行业发展现状及趋势分析一、电动叉车特点电动叉车,顾名思义,其车辆动能由电力驱动提供;与传统的内燃叉车相比,发动机+燃料+传动系统变成了电动机+电池+电控系统,多用于室内作业。
电动叉车行业具有一定的技术壁垒,欧美发达国家由于电动叉车发展应用时间长,在技术性能和解决方案上具有领先性;且电动叉车在功能特性和细分行业工况方面具有个性化需求,决定了其产品差异化和多元化,不像内燃叉车比较单一。
二、电动叉车销量受物流等行业机器取代人工以及制造业升级的带动,全球叉车销量稳步上升,根据数据显示,2020年全球电动叉车销量100.5万台,同比增长7.6%。
近年来,随着国家产业结构的调整,加大推行节能减排力度,电动叉车、新能源叉车、智能叉车以及符合排放标准的内燃叉车将成为行业未来发展的重点,一定程度上为电动叉车营造了发展空间。
根据数据统计,截至2020年我国电动叉车销量为41.03万台,同比增长37.55%,占叉车总销量的比重上升至51.27%。
三、不同种类叉车销量和出口量电动叉车包含电动平衡重乘驾式叉车、电动乘驾式仓储车辆和电动步行式仓储车辆,其整体销量从2015年12.01万台上升至2020年的41.03万台,上升幅度达到241.66%;其中,电动步行式仓储车辆销量从2015年的7.43万台上升至2020年的32.29万台,上升幅度达到334.59%,2020年销量占电动叉车的比例达到78.70%,是电动叉车整体销量大增的主要原因。
2020年叉车累计出口181658台,占累计销量的22.7%,同比增加28833台,増长18.9%。
其中电动叉车累计出口126952台,同比增加27676台,增长27.9%;电动叉车累计出口占比69.9%,内燃叉车累计出口54706台,同比增加1157台,増长2.16%。
四、电动叉车行业发展趋势随着智能仓储的渗透率提升,驱动AGV应用的逐步提升。
整个叉车行业现在也在通过电动叉车、动力新能源、AGV等方式努力突破天花板,叉车行业正向两个趋势演进:一是产品智能化,市场前景广阔;二是产业融合,往物联网、智能仓储方向延伸融合,从单纯的产品制造商往一体化解决方案服务商转变,既要提供硬件服务也要提供软件服务。
电动防爆叉车技术水平现状与发展趋势
面对国内存在严峻的安全生产形势和能源与环保的挑战,中国电动防爆车辆市场也处于起步发展阶段,国内外防爆车辆制造商都在加大力度开发不同类型的新防爆车辆,本文就电动防爆叉车技术背景、国内电动防爆叉车的技术现状和电动防爆叉车技术设计理念和发展方向进行技术论述。
关键词:电动防爆叉车主动防护技术防爆手段液压湿式制动
一、电动防爆叉车的技术背景
电动防爆叉车技术的应用始于60年代并主要在少数几个欧美发达国家,一方面是由于发达国家受到生态环保压力的日益增大,以及能源资源的影响,电动叉车也进入了发展阶段,另一方面随着安全生产意识的增强,对危险品生产储运设备的安全性能要求也越高,作为储运设备的叉车也必须具备安全防爆技术性能,因而防爆叉车首先在经济发达国家得到了起步和发展。
电动防爆叉车技术在60、70年代由于受到当时电子技术水平和电动叉车制造技术的局限,造成电动叉车本身存在运行电流大、蓄能时间短、温度高、电路防爆可控点多的缺陷,在防爆手段上仅采取隔爆、增安的处理方式,这样整机在使用过程中产生电流大、温升快、线路老化快、使用时间短、人工维护多并对操作者人为责任要求高。
电动防爆叉车技术在进入了90年代以后,随着电子技术水平的发展和电动叉车制造技术水平的提高及AC交流技术的发展应用,国外发达国家电动防爆叉车技术走向了高智能化控制技术、高运行性能、高安全性方向发展道路。
二、国内电动防爆叉车的技术现状
二十世纪九十年代以前,由于国内电动防爆叉车的发展起步较晚、技术标准也较落后,所以电动防爆叉车技术的第一阶段仅是在普通电动叉车上做隔爆、增安处理,而电动叉车本身技术性能较差,其防爆技术标准为电气部件标准不完善与国际标准的差距较大。
第一阶段国内电动防爆叉车的技术特征:
1、系统由三个电机构成基本运行回路,即:行走电机回路、提升电机回路、转向电机回路,其运行原理是每个回路由各个开关控制行走接触器、提升接触器、转向接触器吸合使电机接通电源达到工作状态。
2、整机为直流系统,行走电机的励磁方式为串励,提升电机和转向电机的励磁方式为复励。
3、电气系统采用隔爆技术处理,蓄电池为增安型接线箱接线固定无法调换蓄电池工作,制动形式为制动蹄片式,整机绝缘性能靠人工维护处理,无过载、限流保护。
以上技术特征导致电动防爆叉车系统线路复杂可控点多,整机运行电流大、温升高、电器易损坏。
二十世纪九十年代以来,尤其是进入二十一世纪,电动防爆叉车技术的第二阶段国内电动叉车的整机制造水平和国产配套件制造水平不同程度的得到了提高,直流系统的技术形成了多样化、智能化,防爆技术也得到了提升,国内防爆标准也较完善,与国际标准对接的工作进展较快。
第二阶段国内电动防爆叉车的技术特征:
1、整机为直流系统由行走控制器和泵控制器各控制一个行走电机和一个泵电机构成基本运行回路,智能化程度得到提高,对过载限流可以设定保护,可以根据工况设定控制器程序参数控制电机有效的运行。
2、它励系统具备有限的能源再生功能,和防下滑制动功能,蓄能时间得到了一定提升。
3、整机由隔爆型、本安型、增安型防爆技术构成,由于一些防爆电器元件的技术发展,不仅体积小而且使用安装方便,这样使得整机造型设计更加合理美观。
以上技术特征仍然存在系统运行电流较大、温升高的缺陷,而且使用制动蹄片式制动易产生火花和温升高。
近两年国内防爆电动叉车进入了第三阶段即防爆交流控制系统技术阶段,由于交流控制系统具有良好的动力性能及特性优势,更加适用于电动防爆车辆,在制动形式上采用液压湿式制动,防爆技术标准较大程度上与国际接轨,使防爆电动叉车技术得到了很大提升。
第三阶段国内电动防爆叉车的技术特征:
1、交流控制系统由于具有低速恒转矩控制和高速恒功率控制,使其具有良好的动力性能,并具有能量回收功能、坡道防下滑功能、减速功能等。
2、交流电机在结构上不使用触点和碳刷,所以不需要清理和更换碳刷具有免维护性,这使得防爆安全性提高。
3、通过防爆交流电机内的两种温度传感与控制系统的控制,使防爆叉车具有热升和热降两种控制运行工况,既提高了防爆叉车的温升控制能力,又较大程度地保证整机的正常运行。
4、在制动形式上采用液压湿式制动,避免了制动火花和温度高的产生,提高了整机的防爆性能。
以上技术特征具有传动效率高、电流小、温升低、电机免维护且制动性能好、无火花、稳升低等特点,提高了整机性能,也相对保证了整机在防爆环境下较长时间的工作。
综上所述,国内电动防爆叉车的发展经历了三个阶段,而三个阶段的技术发展都是由电动叉车的技术发展和防爆技术的发展相结合,目前国内电动防爆叉车技术基本上还在第二阶段,进入第三阶段技术的电动防爆叉车制造厂家也只有浙江佳力科技股份有限公司近年刚开发的单电机防爆交流全液压电动叉车和双电机防爆交流控制系统液压制动的电动叉车,不仅开创了国内电动防爆叉车自主研发拥有自主知识产权的道路,而且填补了国内无防爆交流控制技术电动叉车的空白。
三、电动防爆叉车技术的设计理念和发展方向
目前国内电动防爆叉车有两种类型:一是整机设计制造,二是在普通电动叉车上进行防爆改装,而且由于设计理念的不同电动防爆叉车的技术性能也存在较大差异,所以要根据电动防爆叉车的技术特性和技术标准来确定科学的设计思想。
1、电动防爆叉车的整体性设计理念
有一句话概括了国内电动防爆叉车设计理念的落后所造成的矛盾,就是“先要求好的电动叉车,再要求好的防爆性能;还是先要求好的防爆性能,再要求好的电动叉车”。
这句话的本身就说明了国内电动防爆叉车存在的两个问题:一是由于电动叉车本身技术性能差,即使有好的防爆设计也没用,因为整机性能达不到要求;二是由于电动叉车本身性能好,但经过防爆改装后造成整机性能的下降。
正是上述原因要求我们要确立电动防爆叉车的整体性设计理念,根据先进的电动防爆叉车技术标准,把好的电动叉车设计和先进的防爆设计结合为一体,才能制造出整体性优越的产品。
要做到这一点必须遵循以下设计原则。
a)对电动防爆叉车的设计性能要求要高于普通电动叉车设计性能要求。
电动防爆叉车对整机绝缘性、导电性、温度、电路短路、电流等技术标准要求高,诸如电机、电器元件都在隔爆体内,散热性差造成温升高,如果电路设计不合理也容易造成电路短路,如果整机的负荷电流大,就会产生过流、温升高、电线易老化、绝缘性下降等问题,造成电动防爆叉车的防爆性能差,即使有保护手段使其停止运行,也会造成整机运行时间短、维护时间长、使用寿命短的缺陷。
国内的普通电动叉车技术性能普遍较低,如果在此基础上进行防爆设计,可以肯定不会有良好的防爆整机性能,而进行防爆改装整机技术性能会降低,所以在设计理念上首先要引用新的技术提高电动叉车的技术水平,也要有创新的设计思路来设计更符合防爆特性的系统,(例如:浙江佳力科技股份公司制造的电动全液压防爆叉车)做到低电流、低温升、低噪声、高效率、高智能控制的整机水平。
b)主动防护技术设计和被动防爆手段相结合
一般国内电动防爆叉车的设计常用的技术是采取隔爆型、本安型、增安型等手段来防止爆炸的发生或发生爆炸后控制在隔爆体内,也有在电路设计上尽量简捷化,减少线路并减少火花控制点,对线路老化、绝缘性能等靠人工定期检查,安全隐患较大。
所谓的主动防护技术就是在整机电路设计上用先进的传感、短路保护、绝缘监视等电子元件与智能控制系统相结合,通过程序设定好防爆技术参数,这样可以对整机防爆性能进行自动控制避免了人为造成的安全隐患。
并且可以通过热升、热降和二次限流控制等技术,可以控制车辆的运行,延长工作时间。
c)合理应用先进的防爆技术合作开发防爆配套产品
在电动防爆叉车设计中,要紧跟国际上先进的技术发展,尤其是电子、液压技术领域的发展,例如:电子监控产品、液压湿式制动等都是国内技术所没有的,在合理应用的同时,要与国内相关专业制造厂家进行技术合作,开发关键技术产品实现国产化,合作开发要有自己的技术设计并要掌握核心的技术关键与配套厂商进行紧密技术协作,这样才不会出现开发产品因为国内厂商技术平台相对较低而达不到技术要求。
2、电动防爆叉车的发展方向
随着交流永磁技术的发展,电动防爆叉车的运行控制系统也将向交流永磁化方向发展,由于其无碳刷具有免维护性,避免了因为清除碳刷粉和更换碳刷而打开隔爆体所造成的安全隐患。
在动力性能上低速可以实现恒转矩控制,高速可以恒功率控制运行效率高,并具有多种工况的能量回收、防下滑等功能,使电动防爆叉车具有低电流、低噪音、传动效率高、安全性强、低温升的特点优势。
电动防爆叉车将运用先进的电子技术不断提高整机的防护水平,使其在高智能控制下具有自动防护能力,将防爆电子元件智能化、集成化、微型化。
电动防爆叉车在总体设计上要具有人性化设计思维,要提高驾驶人员舒适性、方便可操纵性,减轻驾驶人员的劳动强度,并且要合理布局在保证整机倾翻安全性能的前提下,达到造型美观的效果。
提高电动防爆叉车的技术标准,企业标准不能停留在国家标准的水平,仅仅满足于达到国家标准就行了,企业要不断提高制造技术能力和产品性能,制定高的企业技术标准,以带动国家技术标准的提升,淘汰落后的企业,使电动防爆叉车制造水平整体性的向前发展。
四、结束语
目前,国内电动防爆叉车的发展还受到多种制约因素的影响,国家标准较落后也不完善,并没有确定标准检测的执行机构,市场上国家对防爆环境作业单位的安全监管力度不够,造成有的单位根本不用防爆叉车或买一台应付检查,这一切都制约了电动防爆叉车的发展,相信随着国家经济的发展,安全监管力度的加大和安全法的不断完善,再加上产品制造水平的提高,电动防爆叉车作为一个中国朝阳产业,一定会发展壮大并走出国门竞争国际市场。