Succesvolle elektrificatie
van Doosan-graafmachines
Focus op duurzaamheid
Hoe start-up Electric Construction Equipment (E.C.E) e-mobiliteit in de bouwsector naar een hoger niveau tilt. Aangedreven door Webasto-accu's en thermomanagement, bouwt het bedrijf Doosan-graafmachines om om ze op locatie emissievrij te maken.
In 2020 begon het Nederlandse bedrijf Electric Construction Equipment (E.C.E) te werken aan zijn visie om e-mobiliteit in de bouwsector te bevorderen. Om dit doel te bereiken, is het bedrijf sindsdien begonnen met het ombouwen van graafmachines. De intelligente technologie van Webasto, die wordt gebruikt in de twee modellen die tot nu toe beschikbaar zijn, speelt hierbij een centrale rol.
Een nieuwe markt aanboren met de emissievrije elektrische graafmachines
E.C.E is eind 2020 opgericht en is onderdeel van Staad, een officiële importeur en distributeur van Doosan bouwmachines. Bij de ombouw van brandstofaangedreven graafmachines naar elektrische aandrijving ligt de focus in eerste instantie op de twee modellen DX165W Electric en DX300LC Electric van Doosan. "Onze serieproductie draait al en de eerste graafmachine is geleverd. Het plan voor 2022 omvat nog zo'n 40 machines en de vraag blijft groeien", zegt Pieter Staadegaard, Managing Director bij Staad.
Met de emissievrije elektrische graafmachines op locatie boort het bedrijf een nieuwe markt aan. Klanten zijn momenteel onderaannemers uit de bouwsector die vertrouwen op de voordelen van de machines. In Nederland biedt E.C.E. de graafmachines rechtstreeks aan, en in heel Europa kunnen andere officiële Doosan-distributeurs ze aanschaffen voor hun assortiment.
E.C.E biedt nu het antwoord op toekomstige emissie-eisen
E.C.E. heeft verschillende redenen geïdentificeerd voor de beweging naar een emissievrije bouwsector. Ten eerste heeft het gebruik van de geëlektrificeerde machines een positieve impact op het milieu op het gebied van duurzaamheid. Bovendien is de technologie nu geavanceerder. Staadegaard benadrukt: "Technisch gezien kunnen we de omslag maken. Dus waarom wachten we allemaal? In tegenstelling tot de grote fabrikanten zijn wij als klein bedrijf veel flexibeler en daarom stimuleren we nu innovatie."
Daarnaast wordt de bouwsector steeds meer aan banden gelegd, vooral in Nederland, waar de overheid een alomvattend plan nastreeft voor minder uitstoot. Dit zet nu de schijnwerpers op bouwbedrijven en degenen die zijn aangesloten bij de bouwsector om zich aan te passen en nieuwe manieren van werken te vinden.
"In Nederland hebben we een groot probleem met stikstof in het milieu. De niveaus zijn erg hoog", legt Staadegaard uit. "De machines worden vooral ingezet in stadscentra, waar de uitstoot van stikstof en fijnstof bijzonder streng gereguleerd is. Daarom blijven we zien dat het gebruik van emissievrije machines wordt geëist in overheidsaanbestedingen - ook in Duitsland." De emissievrije elektrische graafmachines van E.C.E zijn in dit opzicht een ideale oplossing.
Bovendien bestaan dergelijke beperkingen niet alleen in Nederland, maar in heel Europa. De vermindering van emissies zal in de toekomst in veel landen een punt van zorg zijn, en daarom is er momenteel een nieuwe markt voor innovatieve oplossingen in opkomst. "Met ons project ondersteunen we Doosan ook om de Europese marktintroductie van elektrische machines te versnellen", vult Pieter Staadegaard aan.
Duurzaam concept met verwisselbare batterijen
De twee graafmachines van E.C.E. zijn op een aantal belangrijke punten uitgerust met Webasto-technologie. Webasto levert standaard accupakketten voor de twee modellen op basis van de gedetailleerde specificaties van E.C.E. De twee graafmachinemodellen DX165W Electric en DX300LC Electric zijn elk uitgerust met twee verwisselbare powerboxen met elk 4 CV standaard accu's. Omdat elke batterij 35 kWh aan stroom levert, levert elke powerbox 140 kWh aan stroom, wat het totale beschikbare vermogen op 280 kWh brengt.
Deze zogenaamde elektrische powerboxen vormen een zelfstandig systeem en zijn volledig door E.C.E. ontwikkeld met Webasto componenten erin. Ze kunnen gemakkelijk en snel worden verwijderd en elders worden opgeladen, en zijn ook gemakkelijk uitwisselbaar tussen verschillende voertuigen. Elke verpakking heeft een op zichzelf staand verwarmings- en koelsysteem, zodat het perfect werkt in alle externe omstandigheden. Omdat de accu's in het systeem in totaal 800 volt spanning leveren, wordt het stroomverlies tijdens het transport verminderd en worden transmissieverliezen geminimaliseerd.
Conversie uit één hand
De Vehicle Interface Box (VIB) van Webasto speelt hierbij een doorslaggevende rol: in combinatie met het accusysteem maakt deze de noodzakelijke communicatie mogelijk tussen de afzonderlijke hardwarecomponenten en de bijbehorende software. Op deze manier fungeert de VIB als een efficiënte interface tussen meerdere accu's en het voertuig, die de functies van een stroomverdeler, batterijbeheersysteem (BMS) en back-upsysteem in één robuuste doos combineert.
Het BMS is verantwoordelijk voor het bewaken en besturen van het gehele batterijsysteem en voor de communicatie met de andere componenten van het voertuig. Naast het berekenen van de laadstatus (SOC) en de gezondheidstoestand van de batterij, bewaakt het BMS belangrijke parameters zoals celspanningen of temperaturen en zorgt het voor de veilige werking van de batterijen. Het verwarmings- en koelsysteem zorgt ervoor dat de batterij niet oververhit raakt tijdens het laadproces en altijd de perfecte temperatuur behoudt. Het resultaat is een uitgebreid modulair batterijsysteem dat optimaal is afgestemd op het gebruik in bedrijfsvoertuigen.
Slim laadconcept
Het concept van de accu-aangedreven graafmachines is optimaal afgestemd op hun gebruik. De mogelijkheid om de accu's te vervangen betekent dat de bedrijfstijd van de graafmachines behouden blijft: "De graafmachines zijn precies zoals voorheen beschikbaar, voor de gehele werkdag en voor in totaal acht uur. Tegelijkertijd kunnen ze dezelfde taken uitvoeren - en dat perfect bij temperaturen van - 10 tot 35 graden Celsius", legt Thijs van Hal, Chief Operating Officer bij E.C.E. uit.
Webasto's CV-standaardbatterij stelde E.C.E. in staat om de verwisselbare elektrische powerboxen te ontwikkelen. Klanten hebben de mogelijkheid om ze naar een oplaadpunt te brengen en daar op te laden. Dit helpt als er geen oplaadmogelijkheden zijn op een bouwplaats of op een landelijke locatie. De accu's kunnen elk worden opgeladen via een type II hoogspanningsconnector, die een hoge mate van flexibiliteit belooft, aangezien de type II-connector nu de standaard is geworden in Europa. Dit betekent dat bedrijfswagens op vrijwel elke locatie veilig en snel kunnen worden opgeladen.
Daarnaast voldoen de voertuigen aan de hoge eisen van de UN/ECE-R100 norm. Deze Europese richtlijn definieert veiligheidseisen voor elektrische voertuigen, zoals de minimale isolatieweerstand van HV-componenten en -kabels, evenals thermische, mechanische en elektrische batterijtests.
Nauwe samenwerking tussen E.C.E en Webasto
Een van de grootste uitdagingen van het project was om alle componenten van één batterijpakket in één doos onder te brengen. Webasto heeft de ontwikkeling actief ondersteund, zoals Staadegaard meldt: "Onze contactpersonen bij Webasto hebben ons vanaf het begin ondersteund met hun batterijkennis en zo onze ontwikkelingstijd aanzienlijk verkort. In de eerste tests werkten batterijen niet bij hoge temperaturen. Samen met Webasto vonden we snel een oplossing. En we zullen ook in de toekomst ideeën blijven delen."
De keuze voor Webasto als partner is ook genomen vanwege de directe nabijheid van Webasto. Vooral met het oog op de Covid 19-pandemie en de daarmee gepaard gaande uitdagingen voor de toeleveringsketens was Webasto als lokale partner in staat om de producten efficiënt en betrouwbaar te leveren.
"We kunnen ook vertrouwen op de ondersteuning die Webasto ons en onze klanten in heel Europa biedt. Webasto is altijd direct op locatie gevestigd, heeft uitgebreide kennis, kent de machines en kan daardoor snel hulp bieden", vult Thijs van Hal aan. Zeker met de vele processen die op een bouwplaats met elkaar verbonden zijn, is het essentieel om stilstand tot een minimum te beperken, daarom loont zo'n ondersteuning.
Meer projecten in het verschiet
Er is al een plan voor verdere projecten. E.C.E streeft een holistische benadering na. "Op lange termijn streven we ernaar om alle voertuigen die op een bouwplaats worden gebruikt te elektrificeren. Daarnaast zullen de accupakketten in de toekomst ook dienen als vervanger van generatoren, die dan stroom gaan leveren aan bijvoorbeeld elektrisch gereedschap", legt Thijs van Hal uit.
De accupakketten zullen in ieder geval ook in de andere bedrijfswagens zitten, waardoor ze gemakkelijk tussen alle voertuigen kunnen worden uitgewisseld. In de toekomst wil E.C.E haar klanten voorzien van een breed portfolio van bedrijfsvoertuigen - van elektrische veegmachines tot elektrische trilplaten. Maar welk project er ook komt, Webasto blijft als partner betrokken.
