Pertumbuhan Eksplosif dalam Elektrifikasi Mesin Konstruksi: Bagaimana Motor Dapat Mencapai Terobosan Teknologi?​

Dilaporkan bahwa tingkat elektrifikasi global untuk mesin konstruksi masih di bawah 2% pada tahun 2025. Namun, perkiraan industri menunjukkan bahwa setelah mencapai terobosan teknologi dan pengurangan biaya yang besar, tingkat penetrasi ini diperkirakan akan melebihi 30%. Dari terowongan dataran tinggi hingga tambang laut dalam, sistem penggerak listrik menjadi kekuatan pendorong utama di balik transformasi ramah lingkungan pada mesin konstruksi. Pasar-pasar utama seperti Tiongkok, Amerika Serikat, dan Uni Eropa semuanya telah mengidentifikasi elektrifikasi sebagai arah strategis masa depan untuk sektor mesin konstruksi, yang menandakan transformasi pasar bernilai triliunan dolar.

​I. Gelombang Industri​

Elektrifikasi mesin konstruksi bukan lagi sebuah ide konseptual namun sebuah kenyataan yang sedang berkembang. Sejak tahun 2024, Tiongkok baru saja merilis 20 standar nasional terkait mesin konstruksi, dan 13 lainnya sedang dikembangkan, semuanya berfokus pada transisi menuju elektrifikasi, intelijen, dan pembangunan ramah lingkungan. Rangkaian standar ini mencakup seluruh rantai industri, mulai dari terminologi dan mesin lengkap hingga pengujian konsumsi energi dan keamanan baterai daya, memberikan dukungan teknis untuk pengembangan industri yang berkualitas tinggi. Standardisasi tidak hanya mengurangi risiko kegagalan tetapi juga mendorong konsentrasi sumber daya di perusahaan-perusahaan terkemuka.

​II. Tantangan Kinerja​

Tantangan utama elektrifikasi mesin konstruksi terletak pada pemenuhan persyaratan kinerja dalam kondisi pengoperasian yang ekstrem. Dibandingkan dengan sistem bertenaga bahan bakar tradisional, sistem berlistrik harus mengatasi tiga kendala utama: efisiensi konversi energi, durasi operasional (jangkauan), dan biaya baterai. Motor profesional harus tahan terhadap fluktuasi beban yang parah, getaran yang kuat, dan benturan yang kuat dari karakteristik mesin konstruksi. Kemampuan beradaptasi tegangan juga menjadi metrik penting. Produk mesin konstruksi berlistrik harus mencakup rentang daya dari 20 kW hingga 200 kW, dengan tegangan input disesuaikan dengan rentang 270–850 V. Masalah redaman daya di lingkungan dataran tinggi juga memerlukan solusi khusus. Sistem pendingin adalah fokus utama lainnya dalam bidang teknologi. Sistem pendingin harus menggunakan desain insulasi berkekuatan tinggi untuk memastikan efisiensi motor memenuhi persyaratan efisiensi energi Kelas 2 yang ditentukan dalam standar GB30254-2013.

​AKU AKU AKU. Terobosan Teknologi​

Perkembangan teknologi elektrifikasi pada mesin konstruksi mempunyai tahapan yang berbeda-beda. Tahap pertama terutama melibatkan penggantian sistem energi bertenaga bahan bakar dengan sistem listrik, dengan tetap mempertahankan arsitektur hidrolik terpusat tradisional.

Tahap kedua mulai mengganti sebagian transmisi hidrolik dengan sistem penggerak listrik.

Teknologi generasi ketiga maju ke arah yang sangat terintegrasi.

Teknologi motor penggerak langsung magnet permanen berkecepatan rendah dan torsi tinggi telah muncul sebagai terobosan signifikan. Motor ini menggerakkan beban secara langsung tanpa memerlukan peredam roda gigi, yang secara signifikan dapat mengurangi konsumsi energi sistem penggerak dan meningkatkan keandalan peralatan mekanis.

Kemajuan sistem kendali cerdas juga membuka kemungkinan baru untuk elektrifikasi mesin konstruksi.

​IV. Aplikasi​

Penerapan elektrifikasi pada mesin konstruksi telah meluas ke berbagai skenario. Di sektor pertambangan, produk seperti ekskavator listrik dan truk pertambangan listrik telah diterapkan secara komersial.

Bidang pembangunan infrastruktur juga mengalami penetrasi elektrifikasi. Produk mesin konstruksi listrik telah dengan cepat diadopsi dalam proyek-proyek besar nasional seperti Kereta Api Sichuan-Tibet, dan berhasil mengatasi permasalahan seperti penurunan output listrik di lingkungan dataran tinggi dan tingginya biaya transportasi untuk suku cadang utama dan bahan bakar.

Dalam proyek konstruksi perkotaan, produk seperti truk pengaduk listrik dan truk pompa listrik secara bertahap mendapatkan popularitas. Dilaporkan bahwa pada bulan Juli 2024, tingkat penetrasi wheel loader listrik dalam negeri mencapai 15,7%, meningkat dari tahun ke tahun sebesar 11,1 poin persentase. Tingkat penetrasi truk pencampur energi baru, truk pertambangan, dan truk tugas berat juga terus meningkat. Dalam hal perluasan pasar luar negeri, produk mesin konstruksi listrik Tiongkok telah berhasil memasuki pasar kelas atas internasional berdasarkan keunggulan teknologinya. Truk pengaduk listrik murni Zoomlion, yang memenuhi standar sertifikasi CE UE, telah berhasil memasuki pasar Jerman.

​V. Peluang Ganda​

Perkembangan elektrifikasi mesin konstruksi di masa depan didorong oleh dua kekuatan utama: pengurangan biaya dan pengulangan teknologi.

Baterai lithium menyumbang hingga 40% dari rincian biaya mesin konstruksi listrik. Oleh karena itu, pengurangan biaya baterai lithium sangat penting untuk meningkatkan daya saing mesin konstruksi berlistrik. Tiongkok memiliki rantai industri baterai litium terlengkap dan tercanggih di dunia. Biaya baterai lithium iron phosphate (LFP) 17% lebih rendah dibandingkan di Korea Selatan dan 40% lebih rendah dibandingkan di Amerika Serikat, sehingga memberikan keuntungan biaya yang signifikan bagi elektrifikasi mesin konstruksi Tiongkok. Terkait iterasi teknologi, peningkatan efisiensi sistem penggerak listrik dan peningkatan kepadatan energi baterai akan menjadi arah utama. Faktor inti yang menghambat peningkatan laju elektrifikasi mesin konstruksi saat ini adalah tingginya biaya baterai dan terbatasnya durasi operasional (jangkauan) akibat rendahnya efisiensi konversi energi sistem hidrolik. Seiring dengan kemajuan strategi karbon ganda, elektrifikasi mesin konstruksi akan menjadi komponen yang sangat pentingsalah satu konstruksi tambang ramah lingkungan global.