規模最大の自動運転電動採鉱機器の車団
電動自動車の展開と自動運転システムの重要な成果が、稼働中の鉱山内で実現しており、100台の大型無人電動大型トラックが約1年間継続的に稼働している。このデリバリーは、実世界の商業運用において既知規模最大の自動運転電動大型トラック車団を表しており、今後数年間の採鉱自動化の経済効率を形作るデータを生成している。
大型輸送トラックは、電動化と自動運転の両方において最も要求度の高いアプリケーションの一つである。これらの車両は予測不可能な地形上で200〜400トンの荷物を輸送し、高塵埃環境で極端な温度変動、急勾配、その他の大型機器に近接した条件で稼働している。自動運転電動トラックを概念実証から、このような環境で同時に稼働する100台の車団に拡大することは、公道での自動運転車両の展開や固定貨物ルートでの電動トラック展開とは異なる課題である。
採鉱が自動運転の天然実験室である理由
採鉱事業は、構造的理由から車両自動運転の早期採用者となっており、これはこの業界が特に技術に適していることを示している。鉱山敷地は限定的な公共アクセスを備えた管理下の私有環境であり、公道での自動運転を困難にする予測不可能な歩行者と混合交通のシナリオを排除している。輸送経路は反復的である—トラックは鉱石採掘地点から埋立地点へ何千回も同じ経路を走行し—システムが反復運用を通じて最適化できる条件が生じる。
遠隔採鉱地域の労働経済学も自動化への強い動機付けをもたらしている。リモートフライイン・フライアウト事業の熟練トラック運転者の採用と維持は費用がかかり、人間の運転者は燃料消費、保守への影響、生産性における変動性をもたらす。自動運転システムは疲労なく継続運用でき、最適な速度を維持し、タイヤと駆動系の摩耗を減らす一定のブレーキと加速プロフィールを適用できる。
KomatsuとCaterpillarは10年以上にわたり鉱山でディーゼル自動運転輸送システムを稼働させ、数億キロメートルの運用実績を蓄積している。電動駆動系への移行は次の進化段階を表す—これは自動運転方程式にゼロテールパイプ排出を追加し、地下換気が重要な運用費用である鉱山では地下セクションの換気要件を削減できる。
電動駆動系がもたらす変化
電動大型トラックはディーゼルと比較してエネルギー効率の利点をもたらし、自動運転運用の予測可能性によって増幅される。自動運転システムは下り坂セグメントでの回生制動のために最適化でき、露天掘り鉱山では特に価値がある。坑底から処理施設への降下時に積載トラックが回転する条件である。適切に設計された回生システムは上り坂での物資輸送に使用されたエネルギーの大部分を回収でき、有効エネルギー消費を大幅に改善する。
大型採鉱トラックのバッテリー管理は乗用EVとは異なる課題を提示している。大型輸送トラックのエネルギー要件は極端である—300トン完全積載トラックが勾配を登る場合、継続的にメガワット級の電力が必要となる可能性がある。電池式採鉱トラックは通常、従来の拠点充電ではなく積込地点と埋立地点での機会充電を使用し、ダウンタイムを最小化しながらトラックを延長シフト時に運用させている。
100台のトラックで約1年間の継続運用後、採鉱会社は総所有コスト、稼働率、保守間隔、実際の作業条件下でのバッテリー劣化を特性化できる立場にある—業界が大規模輸送車団の電動化に着手する前から待ち望んでいたデータである。
環境および規制的推進力
運用経済学を超えて、採鉱会社は事業の環境フットプリント削減に関して投資家、政府、および地域社会から増加する圧力に直面している。大型輸送トラックは露天掘り鉱山における重大な排出源であり、電動駆動系への移行は採鉱事業が実施できる最も影響力のある変化の一つである。複数の大規模採鉱会社は、より広範なネットゼロまたはスコープ1排出削減目標の一部として車団電動化を公約している。
規制要件は管轄区域によって異なるが、全体的な方向は時間とともに排出規制がより厳格化される傾向にある。特に地下採鉱事業がある地域では、電気機器採用への経済的動機を生じさせるディーゼル粒子物質に関する限界をすでに課す規制がある。
100台トラックの展開は、来年の結果が予想された経済効果を確認すれば、他の採鉱事業者からの公約を加速させる可能性が高い。確立された自動運転輸送インフラストラクチャを備えた大規模露天掘り鉱山は転換の最も自然な候補であり、自動運転ディーゼルシステムにすでに投資している企業は自動運転電動トラックへの移行がゼロから開始するより直接的であると認識するかもしれない。
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