浅析宇通YTK90E纯电动矿用自卸车在昆阳磷矿的试用

李国政

摘 要：昆阳磷矿在用40台运输车辆均进入故障损耗期，运转率降下降、故障率升高，运行成本逐年增加。其中小松HD325-6自卸车于2007年投入使用，已累计平均运行33000h;20台卡特773E自卸车于2011年投入使用，累计平均运行29000h。为保障生产任务的完成，需引进运输车辆参与剥离生产。经对云南类似露天矿山的同力、临工、宇通等品牌矿用宽体自卸车的实地考察，将具有国产特色的矿用宽体自卸车定为试用车型，通过使用为下一步车辆更新选型提供依据。

关键词：宇通YTK90E 纯电动矿用 自卸车 昆阳磷矿

Analysis on the Trial of Yutong YTK90E Pure Electric Mining Dump Truck in Kunyang Phosphate Mine

Li Guozheng

Abstract：The 40 transport vehicles in use at Kunyang Phosphorus Mine have all entered a period of failure and loss， the operation rate has dropped， the failure rate has increased， and the operating cost has increased year by year. Among them， Komatsu HD325-6 dump trucks were put into use in 2007 and have accumulated an average of 33，000 hours of operation; 20 Caterpillar 773E dump trucks were put into use in 2011， and have accumulated an average of 29，000 hours of operation. In order to ensure the completion of production tasks， it is necessary to introduce transportation vehicles to participate in the divestiture of production. After field investigations on the wide-body dump trucks for mining of Tongli， Lingong， Yutong and other brands in similar open-pit mines in Yunnan， the wide-body dump trucks with domestic characteristics were designated as trial models， which provides basis for the update of the vehicle through use.

Key words：Yutong YTK90E pure electric mining， dump truck， Kunyang Phosphate Mine

當今矿山建设中，尾气排放和噪音依然是传统燃油矿用车辆的顽疾，燃油矿卡发动机噪音大，操作疲劳强度高，能源消耗成本高。在现今国家大力倡导“绿水青山就是金山银山”的背景下，纯电动矿用车应运而生。

为此，结合绿色矿山建设要求，本阶段试用1台宇通YTK90E纯电动矿用自卸车。该车依托宇通成熟的新能源底盘技术，应用宇通自主研发的大扭矩2档AMT变速箱和满足矿区复杂工况的双电机组合，辅以领先的纯电动整车集成技术，具有高效节能的特点，有着传统燃油车无法比拟的优势。该车延续了宽体大吨位燃油型矿卡的独特优势的高强度货箱、复合型大梁、一体化车身，车辆零部件、动力系统、整车三级验证体系，有效提高车辆的可靠性、耐久性。

宇通重工YTK90E纯电动矿用自卸车主要参数：

整备质量30000Kg（根据车厢不同，存在差异）;最大额定载荷60000Kg;设计总质量90000Kg;整机尺寸（长×宽×高）9175×3400×3930mm（根据车厢不同，高度和长度存在差异）;前后轮距2710/2500 mm;轴距3800/1550mm;CATL电池;电机-宇通双电机技术;电控-宇通睿控技术。

以下为宇通YTK90E纯电动矿用自卸车试运行情况分析：

1 能源消耗方面

宇通YTK90E试用车1台，自2020年6月11日至6月27日共运行17天，平均每天13.24车，耗电8126.48kwh、运转101小时、运行里程908km、总车数225车、完成周转量27167.36tkm、完成任务量5100m3。经统计，小时产量277.22tkm，运转率24.76%，能源消耗29.91kwh/100tkm，1.59kwh/m3（运距2.02km，折算为1km时，能源消耗为0.79kwh/m3）。

2020年1-6月，小松HD325-6运转率26.38%，能源消耗13.64kg/100tkm， 0.55kg/m3（运距1.54km，折算为1km时，能源消耗为0.36kg/m3）;卡特773E运转率32.19%，能源消耗13.24kg/100tkm， 0.56kg/m3（运距1.59km，折算为1km时，能源消耗为0.35kg/m3）。

三类车辆运行参数对比（表1）：

由于宇通数据取自雨季运行，受下雨影响，其运转率相对较低，时速相对自有设备较低（受车辆自身性能、道路湿滑、装车时间等），导致小时产量低，从而影响固定成本;电力能源消耗方面，宇通车较低。

2 提出租赁或采购方案及经济性分析

经宇通纯电动矿用自卸车在昆阳磷矿试用情况，特提出以下两种方式以供选择，逐步将昆阳磷矿分公司在用的小松、卡特两种品牌大车替换为国产车型，以提高剥离量、降低运输车辆运行成本。

方式一：购买10台宇通YTK90E纯电动矿用自卸车，载重量约60吨以上（34m3），每台车购车价约为218万元，5台充电桩15万元/台;但需要一次性付清全部款项，新车维护保养及材料费用约5万元/年·车（不含轮胎消耗），因无修理人员，维修服务费需外委。该方式一次性投入大，资金压力大，且将使资产增加，且运行费用会随着使用时间逐渐增加，成本管理难度大。

经核算，三类车辆的成本及换算为运距为1km时的成本如下（表2）：

通过上表可以得出，购买使用宇通车综合成本最低。

方式二：租赁10台宇通YTK90E纯电动矿用自卸车，载重量约60吨以上（34m3），租赁费用约为102万元/年·车，该费用包含三年内该车的维护保养费、全部材料费（不含轮胎）和维修人员服务费，除电力消耗、操作人员由分公司承担。该方式虽租赁费高，但其是通过分期支付，资金压力小，且不会造成资产增加，因包含材料、保养、维修服务等，后期不会产生不可预见的费用，且每年的运行成本均衡，有利于成本控制。

经核算，三类设备的成本及换算为运距为1km时的成本如下（表3）：

通过上表可以得出，租赁使用宇通综合成本最低。

3 节能方面

采用成熟的磷酸铁锂电池，具有高安全、循环寿命长和高功率密度的显著特点，非常适合矿区复杂工况对电池放电功率的需求，且通过优化整机控制策略，实现综合电耗有效控制，重载下坡相对燃油车节能超过95%，主要是下坡车辆满载，势能转化为电能，反冲电量约20%;重载上坡相对燃油车节能超过65%;综合运输效率较传统车提升25%以上。且独具新能源产品节能环保、清洁低耗能低噪音的特性。

4 动力性方面

装备安全高效的磷酸铁锂电池，储存电量达503kwh，整车续航能力优异;大扭矩2档AMT变速箱，爬坡能力强，昆阳磷矿五采区2.2km重载上坡（12-18%，平均14%）工况下可，续航3.5小时左右，运输量7车，充电仅需1小时左右，下一步使用快充模式只需半小时可全部充满。此外，该车着眼于下一代矿用车运输需求，在典型的8°坡道上，车速从6km/h提升至10km/h，综合运输效率提升25%以上，可自如应对矿山复杂的地理条件。

5 安全性方面

具备保温、散热等功能的内外箱结构及综合热管理系统，可有效将电池舱体温度控制在15℃-35℃之间，达到26℃左右的适宜工作状态，有效延长电池寿命，保证了耐久度，从根源上解决动力电池的低温与高温安全问题;采用电刹和气刹双刹车系统，相当于双保险，倒车时可以实现安全停止，避免因不熟悉工况产生翻车;采用CATL磷酸铁锂宁德时代电池，通过涉水、穿刺等各种专业实验，保证安全运行;防翻滚骨架结构驾驶室保障驾乘人员安全。

6 可靠性方面

上装底盘和三电系统，借助宇通11年传统矿车研发经验和12万台新能源客车技术实力研发而成，宇通新能源睿控技术荣获国家科技进步二等奖，可靠性更有保证;焊接刚性车架保证车架更持久耐用;油气悬架和全液压转向，降低司机劳动强度，使用周期更长。

本次试用纯电动矿用自卸车，虽时间较短，但获得了第一手的宝贵资料。该车型具有国内领先的、成熟的整车集成技术，能在高海拔条件下运行良好、动力充足，而且安全性能较好、舒适性强，有着传统燃油车无法比拟的优势;且在环保、节能、降本等方面有很大优势，极大的减少了尾气排放，在生态保护方面有示范性效益和效應，其带来的影响将是不可估量的。

参考文献：

[1]黄松海，汤剑，黄鹏程.大型矿用电动轮自卸车牵引电机国产化设计[J].电机技术，2019（03）：11-15.

[2]颜力，张鹏飞，汤兆平.矿用电动轮自卸车轮边减速器双联齿轮相位差的研究[J].煤矿机械，2018，39（08）：43-45.