ADVERTENTIE: Noorse HMR Hydeq is ’s werelds eerste met geëlektrificeerde speciale voertuigen

Nauwe samenwerking is een van de redenen waarom de Noorse fabrikant wereldleider is in zijn vakgebied. Al meer dan 30 jaar ontwikkelt HMR Hydeq mobiele en vaste apparatuur voor de aluminiumindustrie. Met duurzaamheid als drijfveer kreeg het idee om anodetransporters en flessenwagens te elektrificeren vorm.

De voordelen van elektrificatie zijn vergelijkbaar met die van elektrische auto’s: schonere en goedkopere energie, minder geluid, minder bewegende onderdelen en lagere onderhoudskosten. Maar de uitdagingen die verband houden met perceptie zijn meer dan die met betrekking tot batterijcapaciteit en laadsnelheid.

De gespecialiseerde voertuigen van HMR Hydeq zijn 24 uur per dag, zeven dagen per week in gebruik, dus operationele betrouwbaarheid en gebruikspatronen staan ​​voorop. Ze moeten bestand zijn tegen omgevingstemperaturen tot 60 graden en werken in elektrolysekamers omgeven door sterke magnetische velden.

Innovatie komt vier miljoen uit Noorwegen

HMR Hydeq heeft vier miljoen steun ontvangen van Innovation Norway om nieuwe geëlektrificeerde specialistische voertuigen te ontwikkelen. Het eerste model is de e-transporter voor het transporteren van anodes, een compleet nieuw product waarbij HMR Hydeq en een Nederlandse fabrikant strijden om de eerste in het veld te zijn.

– Eerst moeten we de werkpatronen analyseren en de vereisten definiëren op basis van verschillende operationele parameters. We zijn begonnen met een dieselaangedreven voertuig, waar we sensoren aan vastmaken om bewegingsgegevens vast te leggen. Als het voertuig 24 uur per dag in bedrijf is, moeten de batterijcapaciteit en oplaadintervallen overeenkomen met de werkcycli en rusttijden van de chauffeurs om de vaste stof te maximaliseren, zegt algemeen directeur André Ryrvik.

De functie van de elektrotransporter is het overbrengen van de cassettes met anodes die belangrijk zijn voor het elektrolyseproces. Het is een van de belangrijkste onderdelen van het elektrolyseproces, dat zorgt voor de hoge temperaturen die nodig zijn om aluminium te produceren.

Een e-transporter lijkt op een grote kiepwagen met aanhanger. Hoewel alle mechanische onderdelen vroeg kwamen, hadden de grootste uitdagingen van het prototype te maken met elektrificatie. Zowel de voortstuwing als de hydraulische systemen worden aangedreven door gescheiden elektromotoren. De hoofdbatterij is 210 kWh en heeft een 800 V-configuratie.

– Het is belangrijk om te zorgen voor koeling van accu, omvormers, motoren, DC/DC en boordlader. Er is veel software gekoppeld aan het besturingssysteem. Kjetil Høgheim van HMR Hydeq zegt dat naast de interne communicatie tussen de omvormers, de accu en het koelsysteem, de elektrische transporter ook moet communiceren met het laadstation.

De uitverkoren leverancier van accu- en koelsystemen, met ervaring uit projecten zoals bouwvoertuigen. Daarom is het de leverancier die het koelsysteem simuleert en dimensioneert in relatie tot de ontwerpcriteria voor het voertuig.

Als zowel mechanisch als elektrisch is geïnstalleerd en getest, komt het meest doorslaggevende: werkt alles in de elektrolysehal onder extreme druk?

– Sterke magnetische velden hebben verschillende sterktes en richtingen. “Het wordt spannend om te zien of het ons lukt om alles te laten werken, of dat we meer moeten doen met het afschermen en vervangen van elektrische componenten”, zegt Hokheim.

Investering in infrastructuur

Het volgende punt zou zijn om te controleren of de gemaakte simulaties van capaciteit en verbruik kloppen.

– We plannen dat de gebruikte batterijcapaciteit tussen de 15 en 95 procent zal zijn. Het is ons gelukt met drie oplaadintervallen binnen 24 uur.

De berekening houdt er ook rekening mee dat de totale batterijcapaciteit in de loop van de tijd afneemt.

Een ander belangrijk aspect van productontwikkeling is een hoge mate van automatisering. Als alles volgens plan verloopt, zal het eerste werkende prototype tegen het einde van de herfst klaar zijn. Twee jaar lang werkten een tiental mensen aan het project.

– Nu deze voertuigen operationeel worden, zijn ook investeringen in infrastructuur vereist. HMR Hydeq heeft onder meer een 180 kWh-lader geplaatst en een apart onderstation voor 400 volt, zegt Roervik.

Een elektrisch voertuig zal duurder zijn in aanschaf dan een vergelijkbaar voertuig met dieselmotor, maar zowel de milieurekening als de totale berekening zullen op de lange termijn gunstig zijn.

Waar een traditionele anodetransporter 10 liter diesel per uur slikt, wordt een elektrische transporter vaak aangedreven door zelf opgewekte stroom. Met minder bewegende onderdelen kunnen ook de onderhoudskosten worden verlaagd.

– Voor ons is dit slechts de eerste stap. Røyrvik zegt dat HMR Hydeq een verscheidenheid aan speciale voertuigen produceert die geëlektrificeerd zullen worden wanneer dat nodig is.

De ontwikkeling van steeds geavanceerdere apparatuur zorgt voor een blijvende behoefte aan expertise.

– Dit geldt vooral voor ingenieurs, maar we hebben geschoolde werknemers nodig op verschillende gebieden, benadrukt Røyrvik.

Hoewel Øvre Årdal een kleine nederzetting is in het hart van de Sognefjord, heeft het een sterke professionele omgeving met veel hoogopgeleide ingenieurs in het hooggebergte. Naast HMR Hydeq heeft Hydro zijn onderzoekscentrum in Hydro Aluminium Årdal.

Aanvragen voor 12-15 voertuigen

De volgende logische stap was de ontwikkeling van een volledig elektrische bidonwagen. Sterker nog, al aan het einde van de jaren 70 produceerde HMR Hydeq al elektrisch aangedreven benzinevrachtwagens. Deze hadden een vervangbaar batterijconcept en moeten perslucht hebben geleverd om het metaal te tikken / extruderen.

De nieuwste generatie supercars rijden op diesel en hebben een capaciteit van 7,5 tot 10 ton vloeibaar aluminium.

Door het gewicht van de flessenwagens te verminderen kon HMR Hydeq de capaciteit stapsgewijs vergroten. Met een grote batterij valt er veel te zeggen voor het behoud van de gewichtsverdeling. De huidige flessenwagens hebben een totaalgewicht van 28-35 ton.

– Op veel plaatsen zijn er beperkingen aan de asbelasting die de vloeren kunnen weerstaan, dus daar moeten we rekening mee houden als buiswagens worden geëlektrificeerd, zegt Hokeem.

Maar eerst is het noodzakelijk om de e-transporter af te ronden. Hoeveel HMR Hydeq kan verkopen, hangt af van hoe succesvol het is in het creëren van een voertuig dat onder dezelfde omstandigheden kan werken als de voertuigen van vandaag.

– Tot nu toe hebben we verzoeken ontvangen voor 12-15 verschillende voertuigen van ten minste vijf verschillende klanten, zegt Roervik.

Nu kijkt hij ernaar uit om te testen hoe het prototype presteert in het sterke magnetische veld (500 gauss) van de elektrolysekamer. Als alles volgens plan verloopt, wordt HMR Hydeq ’s werelds eerste elektrificatie van speciale voertuigen voor de aluminiumindustrie.