波士顿，2024年5月22日/PRNewswire/-目前在汽车行业越来越主流的技术也正在进入非公路行业，尤其是采矿车。特别是，IDTechEx的市场研究报告《2024-2044年采矿中的电动汽车：技术、参与者和预测》强调了大型电动汽车电池和创新的快速充电方法在推动电动采矿车的采用以及自动采矿车的兴起方面的作用。IDTechEx预测，到2044年，电动矿车行业的估值将接近230亿美元。

许多人将电动化视为采矿车的未来，因为它可以为采矿业实现有意义的减排，同时也更便宜、更安全、更高效地运营矿山。然而，在实现这些好处之前，围绕电动汽车的赋能技术必须彻底发展到尽可能无痛的程度。构建电池和充电技术将对该行业的电力转型至关重要。

采矿车辆用电池

氢燃料电池可能是采矿车辆脱碳解决方案的一部分，但IDTechEx预计电池电动将是主要的发展方向。电动采矿车内的电池技术对决定其性能至关重要，包括续航能力、寿命、生产力等。矿车有各种各样的尺寸，因此矿车电池的变化也很大——从轻型车的100千瓦时到大型电动卡车的2兆瓦时。这些电池独特的体积大，意味着它们现在才得到足够的开发和有竞争力的价格。包括CATL、ABB和Northvolt在内的交钥匙电池供应商已经开发出特别适合采矿车辆的产品，他们的开发工作仍在继续。

NMC和LFP是迄今为止在采矿中使用的两种电池化学物质。IDTechEx的分析显示，大多数采矿电动汽车（略低于80%）使用LFP，这是由于车辆的特定优先级。LFP的能量密度往往低于NMC，但这并不是采矿车辆的主要问题，因为采矿车辆通常已经很重，除此之外还会承载额外的矿石负载。

LFP真正胜出的地方在于它的循环寿命。IDTechEx预计，一些要求最苛刻的采矿车辆，如运输卡车，将远远超过单个NMC或LFP包的循环寿命，并需要更换多个电池。通过使用寿命更长的电池组最大限度地减少更换频率是使电动汽车更经济的有效方法。安全是采矿业的另一个关键因素，尤其是地下隧道中电池的消防安全。LFP电池在这方面通常被认为更安全，这限制了矿工面临的风险。

展望NMC和LFP之外，IDTechEx预计LTO和Na-ion等更多电池技术将继续发展，并最终实现采矿车辆的可行性。这些技术的使用将取决于它们能在多大程度上满足车辆的特殊需求。

快速充电

车辆充电的挑战是采用采矿电动汽车的核心障碍之一。在地雷习惯于在10到20分钟内为车辆快速加油的地方，充电通常需要数小时的停机时间，并阻碍了车辆的生产力。为了解决这一问题，原始设备制造商正在开发各种创新解决方案，以使停机时间接近矿山更熟悉的水平。

在许多解决方案中使用了传统的基于电缆的充电方法，大多数采矿电动汽车都使用直流快速充电。原始设备制造商现在希望采用包括多枪充电和兆瓦充电系统在内的方法，将充电时间降至20至60分钟（或1至3摄氏度）。这在一定程度上提高了车辆的生产力，但以如此高的充电速度充电会加速电池的退化，并增加电池更换的频率。

电池交换是基于电缆的充电的替代方案，这引起了采矿原始设备制造商的极大兴趣，尤其是对地下车辆。这涉及到每辆车有两个可更换的电池组，其中一个可以充电，另一个在运行中使用。交换是在专用交换站使用起重机或起重机在5到10分钟内完成的，这甚至比传统的柴油加油更快。电池交换对生产力非常有利，但在某些情况下可能更昂贵，并且需要专用的空间和基础设施进行交换。

动态充电在采矿中也发挥着作用——车辆可以沿着主要路径使用电力轨或架空接触网进行循环充电。这有可能完全消除充电停机时间并最大限度地提高生产力，但它仍在开发中，使用最少。

上述所有充电方法都可能在推动行业电气化方面发挥作用，不同的车辆将根据其技术要求和占空比需求使用不同的充电方法。原始设备制造商和充电提供商仍在努力优化其技术，IDTechEx的报告《2024-2044年采矿中的电动汽车：技术、参与者和预测》对每种技术进行了更详细的分析。

自主技术

采矿业历来是劳动密集型行业，对工人安全构成极大风险。车辆驾驶员在高温和噪音下长时间轮班工作，这可能会导致工作场所事故，并导致人员伤亡。车辆自动化是运营商将采矿人力成本降至最低并提高整体安全性的一种方式。

采矿业也特别适合自动化。大多数车辆沿着相同的一般路线行驶，几乎没有交叉口，外部交通有限。矿山的道路网络代表了自动驾驶汽车非常狭窄的操作设计领域。

正是出于这些原因，自动驾驶矿车早在20世纪90年代（远远早于电动矿车）就首次进入市场，卡特彼勒将其作为其拖运卡车的附加服务推出。这些自动驾驶汽车的使用一直稳步增长，直到2010年代末，在过去5年中出现了采用热潮——在这段时间内，全球自动驾驶汽车从约500辆跃升至1000多辆。

这得益于传感器、感知算法和通信网络的不断发展。这些车辆使用一系列传感器，包括不同波长的相机、雷达和激光雷达，以便在所有光线和天气条件下工作——这些都必须经过加固，以承受恶劣的采矿环境。感知算法有助于检测车辆路径上的危险，并最大限度地减少灰尘和湿度对自动驾驶的影响，而灰尘和湿度在矿山中很常见。最后，现场建立强大的5G网络可以实现车辆之间的通信，并进一步提高安全性。

IDTechEx的新报告《2024-2044年采矿业中的电动汽车：技术、参与者和预测》对将彻底改变采矿业的技术进行了更多分析，对采矿电动汽车进行了财务分析，并对整个电动汽车供应链的关键参与者进行了案例研究。

要了解更多关于IDTechEx报告的信息，包括可下载的样本页，请访问www.IDTechEx.com/EVMining。

有关IDTechEx电动汽车市场研究的完整组合，请访问www.IDTechEx.com/research/EV

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