شاحنات وجرافات التعدين الكهربائية: كيف تعمل، وحيل الشحن، ومعلومات أساسية عن الصناعة

تسعى صناعة التعدين العالمية جاهدة لتحقيق أهداف صافي الانبعاثات الصفرية - بفضل قواعد مثل آلية تعديل حدود الكربون التابعة للاتحاد الأوروبي وخطة صافي الصفر الأسترالية لعام 2050. لهذا السبب شاحنات التعدين الكهربائية والرافعاتلقد أصبحت هذه المعدات التي تعمل بالبطاريات خيارًا ثوريًا: فهي تقلل من انبعاثات الكربون وتكاليف التشغيل بشكل كبير مقارنةً بمعدات الديزل القديمة. وعلى عكس آلات الديزل الضخمة، فإن هذه المعدات التي تعمل بالبطاريات لا تُصدر أي انبعاثات في الموقع، وتعمل بهدوء أكبر، وتستخدم الطاقة بكفاءة أعلى بكثير - وهي مكاسب هائلة لكلا الطرفين.تحت الأرضوالمناجم المكشوفة.

إذا كنت مشتريًا دوليًا في مجال الأعمال التجارية بين الشركات (B2B) وتقيّم هذه المعدات الكهربائية، فأنت بحاجة إلى معرفة كيفية عملها فعليًا في الموقع وما هي إعدادات الشحن التي ستحتاجها للحفاظ على تشغيلها. ويشير تقرير وكالة الطاقة الدولية لعام 2026 إلى أن الطلب العالميمعدات التعدين الكهربائيةسينمو السوق بنسبة 28.7% سنويًا حتى عام 2030، ليصل إلى 19.3 مليار دولار. لماذا؟ ارتفعت أسعار الديزل بنسبة 42% منذ عام 2022، وتزداد القوانين البيئية صرامة. يشرح هذا المقال بالتفصيل كيف...شاحنات التعدين الكهربائية والرافعاتالتشغيل، وتقنية الشحن التي ستحتاجها، واتجاهات السوق، والأمور العملية التي تحتاج إلى معرفتها قبل الشراء.

لماذا تتخلى صناعة التعدين عن الديزل لصالح منصات التعدين الكهربائية؟

يُعدّ قطاع التعدين مسؤولاً عن حوالي 7% من انبعاثات غازات الاحتباس الحراري في العالم، ويأتي 60% من هذا التلوث في مواقع التعدين من شاحنات النقل والرافعات التي تعمل بالديزل. ولهذا السبب، تسارع الحكومات وشركات التعدين الكبرى إلى استبدال شاحنات ورافعات التعدين بأخرى كهربائية.

ما الذي يدفع المفتاح؟

قواعد السياسة:يشمل حظر الاتحاد الأوروبي لعام 2035 على السيارات الجديدة التي تعمل بالبنزين/الديزل الآن معدات الطرق الوعرة أيضاً، بما في ذلك معدات التعدين. وتلحق بهما كندا والبرازيل، حيث تنصان على أن 30% من أساطيل التعدين يجب أن تكون كهربائية بحلول عام 2030.

تخفيضات التكلفة: شاحنات التعدين الكهربائيةتُخفّض الشاحنات الكهربائية فواتير الوقود بنسبة 70% وتكاليف الصيانة بنسبة 40% مقارنةً بالديزل (وفقًا لتقرير ماكينزي لمعدات التعدين لعام 2025). فعلى سبيل المثال، توفر شاحنة كهربائية وزنها 50 طنًا تعمل 2000 ساعة سنويًا 85000 دولار أمريكي سنويًا في تكاليف الوقود والصيانة.

انتصارات كبيرة للسيارات الكهربائية على الديزل

ممنوع التدخين:يُعدّ هذا الأمر بالغ الأهمية بالنسبة للمناجم تحت الأرض، حيث تتسبب أبخرة الديزل في إصابة العمال بالأمراض وتتطلب تهوية مكلفة.لوادر التعدين الكهربائيةتخلص من هذا العادم السام، وبالتالي ستوفر 35% من تكاليف التهوية.

جولات أكثر هدوءًا:شاحنات التعدين الكهربائيةهمهمة عند 75 ديسيبل (A) (الديزل يزأر عند 95 ديسيبل (A))، حتى يتمكن العمال من التحدث بسهولة أكبر - ولا تزعج الأحياء المجاورة (وهذا أمر أساسي للمناجم القريبة من المدن، كما هو الحال في الدول الاسكندنافية).

الطاقة الفورية:توفر المحركات الكهربائية 100% من طاقتها حتى عند السرعات البطيئة، لذا فهي تتعامل مع التضاريس الوعرة والمنحدرة في التعدين (مثل المنحدرات بزاوية 15 درجة في مناجم النحاس في تشيلي) بشكل أفضل بكثير.

كيف تعمل شاحنات ورافعات التعدين الكهربائية في الموقع

صُممت شاحنات التعدين الكهربائية والرافعات لتلبية متطلبات التعدين الصعبة والغريبة: أرض وعرة غير معبدة، وأحمال ثقيلة، وساعات عمل طويلة. تختلف طريقة تشغيلها قليلاً باختلاف نوع المنجم، لكنها تشترك جميعها في بعض الحركات الأساسية:

العمل اليومي في منجم مكشوف

الروتين:وزنها 60 طنًاشاحنة التعدين الكهربائيةيبدأ الأمر بفحص سريع للبطارية على لوحة العدادات الرقمية (حيث يتم تتبع مستوى الشحن ودرجة حرارة الخلايا). ثم تنطلق الشاحنة عبر طرق نقل غير معبدة (عادة ما تكون مغطاة بطبقة من الحصى بسمك 20 سم) إلى موقع التحميل، حيث يتم تحميل شاحنة وزنها 5 أطنان.محمل التعدين الكهربائيةيملأ حوضه بالخام. ميزة إضافية: عندما تنزل الجرافة إلى أسفل التل للتحميل، تقوم مكابحها المتجددة بشحن البطارية بنسبة 5-8%.

إنجاز المزيد، ضجة أقل:شاحنات التعدين الكهربائيةتستمر الشاحنات الكهربائية في السير بسرعة 35 كم/ساعة حتى عند تحميلها بالكامل، بينما تتباطأ شاحنات الديزل بنسبة 15% على التلال. وقد وجد منجم بيلبارا التابع لشركة ريو تينتو في أستراليا أن الشاحنات الكهربائية تُنجز رحلات يومية أكثر بنسبة 12% من شاحنات الديزل.

رحلات أكثر أمانًا:فهي مزودة بنظام لتجنب الاصطدامات (باستخدام تقنية LiDAR والرادار) وتتميز بانخفاض مركز ثقلها (حيث توجد البطاريات تحت الأرضية)، مما يقلل من خطر الانقلاب بنسبة 40%، وهو أمر بالغ الأهمية في مناجم التعدين المكشوفة ذات التضاريس الوعرة.

عمليات التعدين تحت الأرض

مناسب للأنفاق الضيقة:مترو الأنفاقلوادر التعدين الكهربائيةتتميز هذه الحفارات (مثل الطرازات فائقة النحافة التي تزن 3 أطنان) بتصميمها فائق الصغر، حيث يبلغ عرضها 1.8 متر فقط وارتفاعها 2.0 متر، مما يسمح لها بالانزلاق بسلاسة داخل الأنفاق التي يبلغ عرضها 2.5 متر. وقد استُبدلت عجلاتها بجنازير مطاطية توفر ثباتًا أفضل بكثير على أرضيات الأنفاق الرطبة والزلقة.

أوقات انتظار استراحة الوقود في الخندق:يتعين على شاحنات تحميل الديزل التوقف لمدة 30 دقيقة للتزود بالوقود، ولكنلوادر كهربائيةيمكنها العمل بشكل متواصل لمدة تتراوح بين 8 و10 ساعات بشحنة واحدة، ما يجعلها مثالية للعمل تحت الأرض على مدار الساعة. إضافةً إلى ذلك، عند قيادتها في الأنفاق المنحدرة، تعمل المكابح المتجددة على شحن البطارية بنسبة 12%.

توفير هائل في البيئة والتكاليف:في منجم سودبري للنيكل التابع لشركة فال في كندا، يتم التحول إلىلوادر التعدين الكهربائيةخفض انبعاثات ثاني أكسيد الكربون تحت الأرض بنسبة 92% وخفض تكاليف طاقة التهوية بنسبة 40% - وهذا يعني توفير 2.3 مليون دولار سنويًا.

الأجزاء التي تجعلها تعمل

حزم البطارية: يتم تشغيل معظم هذه الحفارات بواسطة بطاريات ليثيوم فوسفات الحديد (LFP) - من 180 إلى 400 كيلووات في الساعة. الشاحنات، من 80 إلى 150 كيلوواط ساعة لـلوادر. إنها مغلفة بأغلفة مقاومة للماء والغبار حاصلة على شهادة IP67، لذا فإن أوساخ التعدين والطين لن تؤثر على أدائها.

قوة المحرك:تُنتج المحركات المتزامنة ذات المغناطيس الدائم طاقة تتراوح بين 300 و 800 كيلوواط، مما يُمكّنشاحنات لنقل ما بين 40 إلى 150 طنًا من الخامهذه المحركات مدمجة مباشرة في المحور، لذا يتم توزيع الوزن بشكل أفضل بكثير.

القوة الذكية:تعمل أنظمة الذكاء الاصطناعي على تعديل كيفية استخدام الطاقة، حيث تخفض الاستهلاك بنسبة 10% عندما تكون الشاحنة في وضع الخمول، وتوفر طاقة إضافية للعجلات عند نقل الأحمال الثقيلة.

تقنية شحن معدات التعدين الكهربائية (لا توجد شبكة كهرباء؟ لا مشكلة)

يُعدّ نظام الشحن عاملاً حاسماً بالنسبة للمشترين، فغالباً ما تكون المناجم نائية وغير متصلة بشبكة الكهرباء، لذا أنت بحاجة إلى حلول تتناسب مع هذا الوضع. إليك أهم تقنيات الشحن لـمعدات التعدين الكهربائيةسترى:

خيارات الشحن في الموقع

الشحن السريع في الموقع:تستخدم معظم مواقع التعدين شواحن سريعة تعمل بالتيار المستمر (من 150 إلى 350 كيلوواط، متوافقة مع منافذ CCS أو CHAdeMO). 200 كيلوواط ساعةمحمل التعدين الكهربائيةيمكن شحنها بنسبة 80% من 20% في 1.5 ساعة، بينما تستغرق شاحنة 400 كيلوواط ساعة 3 ساعات - وهو أمر مثالي لإعادة الشحن أثناء فترات الراحة بين الورديات.

شحن منخفض الطاقة بين عشية وضحاها: خصص شواحن تيار متردد بقدرة 22-44 كيلوواط للشحن الليلي، فهي تكفي لتشغيل شاحنة بالكامل خلال 8 إلى 12 ساعة. وتُعد هذه الشواحن اقتصادية إذا كان منجمك يتمتع بتيار كهربائي مستقر (كما هو الحال في أوروبا) ولا يعمل على مدار الساعة.

محطات تبديل البطاريات:يُعدّ هذا النظام نقلة نوعية حقيقية إذا كان منجمك يعمل على مدار الساعة طوال أيام الأسبوع، حيث يمكنك استبدال البطارية الفارغة بأخرى مشحونة بالكامل في غضون 5 إلى 8 دقائق. قامت شركة BYD الصينية بتركيب 12 محطة تبديل في مناجم خام الحديد الأسترالية، مما أدى إلى تقليل وقت التوقف بنسبة 90%.

حيل الشحن خارج الشبكة

الشحن بالطاقة الشمسية:تستخدم المناجم النائية (كما هو الحال في أفريقيا أو أستراليا) ألواحًا شمسية بقدرة 500-1000 كيلوواط مقترنة ببطاريات تخزين. في منجم كاكاميغا للذهب في كينيا، تغطي أجهزة الشحن الشمسية 60% منشاحنة التعدين الكهربائيةالشحن - لذلك يستخدمون ديزل أقل بنسبة 75٪ للمولدات.

شاحنات الشحن المتنقلة:بالنسبة للمناجم المؤقتة، يتم توفير شواحن بقدرة 200 كيلوواط مثبتة على شاحنات تصل إليكم. تعمل هذه الشواحن بمولدات ديزل (هجينة) أو بالطاقة المتجددة، مما يجعلها مرنة للوظائف قصيرة الأجل.

أمان الشحن ومتانته

مقاوم للعوامل الجوية:تعمل الشواحن في نطاق درجات حرارة من -20 درجة مئوية إلى 55 درجة مئوية، وتتحمل حافظاتها المقاومة للغبار عواصف الغبار في المناجم بكفاءة عالية.

السلامة أولاً: تتميز هذه الأجهزة بحماية من الشحن الزائد/ارتفاع درجة الحرارة، وفحص الأعطال الأرضية، ووظائف إيقاف الطوارئ لتجنب الحوادث. كابلات الشحن مصنوعة من الفولاذ المضفر، لذا فهي لا تتلف نتيجة الاحتكاك.

الجدولة الذكية:تقوم أنظمة السحابة بالشحن عندما تكون الطاقة أرخص (مما يوفر 25٪ من الفواتير) وتراقب أجهزة الشحن عن بعد - إذا حدث عطل ما، يتلقى فريق الصيانة تنبيهًا على الفور.

ما هي الخطوة التالية لمعدات التعدين الكهربائية؟

ال معدات التعدين الكهربائيةيتغير سوق العقارات بسرعة - إليك الاتجاهات التي يجب عليك مراقبتها كمشترٍ:

شاحنات نقل كهربائية ذاتية القيادة

مستقلشاحنات التعدين الكهربائية(مثل نظام النقل الذاتي من كوماتسو) يتم الآن نشرها على نطاق أوسع - فهي عديمة الانبعاثات ويمكنها العمل على مدار الساعة طوال أيام الأسبوع. تستخدم هذه الأنظمة نظام تحديد المواقع العالمي (GPS) والذكاء الاصطناعي للتنقل على طرق النقل، مما يقلل من الخطأ البشري ويعزز الكفاءة بنسبة 20٪.

بطاريات أفضل في الطريق

من المفترض أن تصل بطاريات الحالة الصلبة إلى الأسواق بحلول عام 2028، فهي تحتوي على طاقة أكثر بنسبة 50% (وبالتالي يرتفع النطاق بنسبة 40%) ويتم شحنها من 0-80% خلال 45 دقيقة. تتعاون العلامات التجارية مثل CATL مع شركات التعدين لاختبارها.

إعادة تدوير البطاريات (أصبحت إلزامية الآن)

يتعين على مصنعي معدات التعدين الآن استعادة بطاريات فوسفات الحديد الليثيوم المستعملة لإعادة تدوير الليثيوم والحديد والفوسفات. هذا يقلل تكاليف دورة حياة المنتج بنسبة 15%، ويلبي متطلبات أهداف الحوكمة البيئية والاجتماعية والمؤسسية (وهو أمر بالغ الأهمية للمستثمرين حاليًا).

الأسئلة الشائعة: إجابات على أسئلتكم حول معدات التعدين الكهربائية

س1:ما هو مدى شاحنة/جرافة التعدين الكهربائية بشحنة واحدة؟
أ1:ل شاحنات التعدين الكهربائية(بسعة تتراوح بين 40 و150 طنًا)، توفر هذه الشاحنات مدى يتراوح بين 80 و150 كيلومترًا لكل شحنة؛لوادر من 3 إلى 10 أطنانيبلغ مداها من 60 إلى 100 كيلومتر. ضع في اعتبارك أن الحمولة الكاملة تقلل المدى بنسبة 10%، والمنحدرات بزاوية 10 درجات تقلله بنسبة 20%. يمكن للبطاريات الكبيرة التي تزيد سعتها عن 400 كيلوواط/ساعة أن ترفع مدى الشاحنة إلى 200 كيلومتر في المناجم المكشوفة المستوية.

Q2:هل تعمل منصات التعدين الكهربائية في درجات حرارة قصوى (مثل -30 درجة مئوية أو 50 درجة مئوية)؟
A2: بالتأكيد - حديثشاحنات التعدين الكهربائية والرافعاتتحتوي على أنظمة إدارة حرارية للبطاريات تحافظ على درجة حرارة الخلايا بين 10 درجات مئوية و40 درجة مئوية. المناطق الباردة (مثل كندا أو روسيا) مجهزة بحزم بطاريات مُدفأة ومقصورات مُدفأة مسبقًا؛ المناطق الحارة (مثل أفريقيا) تستخدم التبريد السائل لمنع ارتفاع درجة الحرارة.

كز:هل معدات التعدين الكهربائية أرخص من معدات الديزل على المدى الطويل؟
A3: تتميز الطرازات الكهربائية بتكلفة أولية أعلى بنسبة 20-30%، ولكنها على مدى 5 سنوات، تُصبح أكثر اقتصادية بكثير عند احتساب التكلفة الإجمالية للملكية: توفير 70% في استهلاك الوقود، و40% في تكاليف الصيانة (بفضل قلة الأجزاء المتحركة)، بالإضافة إلى مزايا ضريبية (مثل الإعفاء الضريبي بنسبة 15% الذي يقدمه الاتحاد الأوروبي للمعدات الكهربائية). شاحنة وزنها 50 طنًاشاحنة التعدين الكهربائيةيوفر 350 ألف دولار على مدى 5 سنوات مقارنة بطراز الديزل.

نسخة:ما هي تجهيزات الشحن التي أحتاجها لعشر شاحنات تعدين كهربائية؟
A4إذا كان لديك 10 شاحنات بسعة 400 كيلوواط/ساعة تعمل بنظام ورديتين يوميًا: اختر 4 شواحن سريعة بقدرة 350 كيلوواط (لأوقات الراحة بين الورديات) و6 شواحن تيار متردد بقدرة 22 كيلوواط (للشحن الليلي). بالنسبة للمناجم غير المتصلة بالشبكة، ستحتاج إلى منظومة طاقة شمسية بقدرة 1 ميغاواط بالإضافة إلى بطاريات تخزين بسعة 2 ميغاواط/ساعة، أو شاحنتين متنقلتين للشحن. معظم الموردين سيقدمون...إعداد مخصص لموقعك.

هل أنت مستعد للتحول إلى معدات التعدين الكهربائية؟

ملكنا شاحنات التعدين الكهربائية والرافعاتاستيفاء جميع الشروط للمشترين العالميين:

• بطاريات LFP مدعومة بضمان لمدة 8 سنوات/10000 ساعة

• تجهيزات شحن مخصصة (شحن سريع، محطات تبديل، توصيلات الطاقة الشمسية)

• يفي بالمعايير العالمية (IEC، ATEX، MSHA - لذا فهو قانوني أينما تقوم بالتعدين)

• تدريب في الموقع للمشغلين وفريق الصيانة

اتخذ الخطوة التالية لخفض انبعاثات منجمك (وتكاليفه):

• اطلب إجراء تدقيق طاقة مصمم خصيصًا لاحتياجاتكلاختيار الخيار الصحيحمعدات التعدين الكهربائيةوإعدادات الشحن لموقعك.

• احجز عرضًا تجريبيًا افتراضيًالمشاهدة شاحناتنا/جرافاتنا الكهربائية وهي تعمل في مناجم حقيقية.

• استخدم حاسبة التكلفة الإجمالية للملكية المجانية الخاصة بنالحساب مقدار التوفير الذي ستحققه عند التحول من الديزل إلى الكهرباء.

إنّ استخدام المعدات الكهربائية في التعدين لا يقتصر على تحقيق أهداف الاستدامة فحسب، بل يساعدك أيضاً على التميّز في الأسواق التي تتطلع إلى المعادن منخفضة الكربون. ستخفض التكاليف وتواكب أحدث الابتكارات في هذا القطاع.