摘要：小松公司的架线式无轨电车辅助系统旨在帮助矿山运营减少碳排放、延长发动机寿命，并助力实现零排放未来。该系统通过在卡车上坡行驶时将其连接至架空电力线，在电力需求最大的地方提供电力，从而提高能源效率，使卡车在爬坡时比标准柴油卡车行驶速度更快。此外，早期采用架线式无轨

随着架线式无轨电车辅助技术再次在矿业领域崭露头角，我们不禁提出疑问：此次有何不同，未来又将走向何方？

2025年5月，小松公司宣布，其成功实现了不依赖特定电源的电动驱动卡车在 动态 连接的架线式无轨电车线路的情况下进行自主运行，这在行业内尚属首次。

小松公司的架线式无轨电车辅助系统旨在帮助矿山运营减少碳排放、延长发动机寿命，并助力实现零排放未来。该系统通过在卡车上坡行驶时将其连接至架空电力线，在电力需求最大的地方提供电力，从而提高能源效率，使卡车在爬坡时比标准柴油卡车行驶速度更快。此外，早期采用架线式无轨电车系统可让客户为未来的电气化做好准备，同时实现当下运营的脱碳。

小松公司表示，将架线式无轨电车系统与其FrontRunner自主运输系统（AHS）相结合，为矿山自动化增添了新功能，可进一步节省燃料并提高生产率。

“这一里程碑彰显了我们致力于改进集成技术战略的决心，将自主运输与动态能量传输及架线式无轨电车功能相结合。”小松公司全球自主系统业务发展总监马丁·卡瓦萨（Martin Cavassa）说道。

将电动驱动卡车、自主功能与动态充电相结合是一项重大里程碑。随着矿商竞相实现电气化和脱碳目标，同时又不牺牲产量，架线式无轨电车技术正迎来第三次复兴。

“随着架线式无轨电车系统作为脱碳之旅第一步的优势逐渐被客户所认识，我们看到客户对其持续保持兴趣。” 小松公司能源传输与系统产品总监卢卡斯·范·拉图姆（Lucas van Latum） 说道，“然而，由于多种因素，目前其应用仍相当有限。”

他解释说， 首先，人们认识到架线式无轨电车仅适用于柴油运输的特定场景，对于没有足够长的上坡载重坡道的场地，难以实现必要的燃料节省和生产改进。其次，场地特定的要求可能会显著削弱架线式无轨电车的商业价值，例如道路宽度增加或搬迁频率提高。

尽管在一般人看来，架线式无轨电车系统的设计在过去几十年中似乎没有太大变化，但许多原始设备制造商（OEM）和技术提供商已携手合作，对设计进行了调整，提高了这些系统的可靠性和性能。

“我们与合作伙伴一起，在架空电线和配电设计方面取得了重大改进，同时也进行了机械结构改进，降低了安装成本和难度。”范·拉图姆说道，“我们还在线路电压标准化方面取得了进展， 目前大多数原始设备制造商的新一代卡车兼容2600伏电压 。”

温室气体减排联盟项目经理威尔·多尔蒂（Will Dougherty） 解释说：“ 架线式无轨电车运营在一段时间内保持相对稳定。不过，设置过程和有效性正在改进，提供了更灵活的解决方案，降低了实施和持续运营的门槛。”

范·拉图姆认为，对于许多矿山场地而言，架线式无轨电车是脱碳之旅中的宝贵过渡。在架线式无轨电车系统的漫长使用寿命中，矿山还将采取其他措施推进脱碳，例如开始将柴油车队过渡到电池驱动。

“这与过去几十年的讨论有了关键变化。”他指出，“如今，架线式无轨电车的商业价值必须考虑其他技术进步和机遇，以及场地特定的向完全电气化迈进的步骤。供应商必须确保存在合理的过渡和升级路径。”

当然，小松公司并非基础设施公司。其参与架线式无轨电车项目的核心在于其自卸卡车，并且公司围绕其动力不依赖特定电源的平台（PA）开展了持续的试点项目。该平台作为单个架线式无轨电车系统的主要运输组件，可根据客户需求和技术准备情况更换驱动系统。

“我们的PA平台为客户提供灵活性，使其能够实施符合自身特定需求的架线式无轨电车解决方案。”范·拉图姆说道，“例如，我们 最新的两个架线式无轨电车-卡车集成项目正在博利登（Boliden）和安托法加斯塔矿业公司（Antofagasta Minerals）的场地进行 。我们为客户提供现在即可部署的解决方案，以及随着市场和技术发展未来可用的解决方案。

“我们致力于在可能的情况下提供基于标准的集成解决方案，为客户提供选择，并让他们有信心，现在所做的技术选择相关的风险，将通过合理的代际升级路径得以缓解。”

他补充说，小松公司正在投资下一代动态能量传输系统，同时将当前技术与场地能源管理解决方案相结合也是公司的重点。

“我们与合作伙伴有信心，将采用最全面的方法为客户创造价值。”范·拉图姆说道，“作为原始设备制造商，我们必须提供有效可靠的解决方案，填补当今柴油动力运输与未来电气化矿山之间的空白。现在采用架线式无轨电车系统将使客户能够尽快开启脱碳之旅，并随着设备和基础设施技术的发展逐步减少排放。”

卡特彼勒公司针对动态充电的解决方案是Cat动态能量传输（DET）系统 ，该系统于2024年9月的MINExpo贸易展上亮相。DET是卡特彼勒公司自主研发的系统，可在大型矿用卡车在矿场作业时，向柴油电动和电池电动卡车传输能量。它还能在卡车上坡加速行驶时为其电池充电，提高运营效率和机器正常运行时间。

“我们相信Cat DET将为矿业带来技术飞跃。”卡特彼勒公司资源产业集团总裁丹尼斯·约翰逊（Denise Johnson）说道，“我们的创新团队设计了该系统，为希望降低运营成本和温室气体排放的矿商提供即时效益，同时为未来创造灵活性。”

Cat DET由一系列集成元件组成，包括将矿场电源能量转换的电源模块、传输能量的电气化轨道系统以及将能量传输至卡车动力系统的机器系统。

轨道系统是一种可定制的移动解决方案，可根据客户特定的场地布局进行定制，包括高速和弯曲的运输道路，从而提高生产率。连接臂可安装在卡车的任一侧和多种卡车车型上，为客户提供适合其特定运营的选项。它既可用于成熟场地，也可用于开发中的场地，并且易于移动或扩展，以实现矿场的最大覆盖范围。

Cat DET还可与Cat MineStar Command运输解决方案集成，将自动化和电气化技术融合为一个整体场地解决方案。

卡特彼勒公司高级副总裁马克·卡梅伦（Marc Cameron）解释说：“我们相信，通过电气化和自动化技术的集成，矿场将从提高的效率中受益。这两项技术相结合，将帮助矿商实现生产目标，同时有效管理能源需求。”

在MINExpo矿业展上，首次展示了配备Cat DET硬件的410吨有效载荷的Cat 798 AC电动驱动卡车，包括连接到约73米长的Cat DET轨道系统的原型车载连接臂。DET具有一系列集成元件，包括将矿场电源能量转换的电源模块、传输能量的电气化轨道系统以及将能量传输至卡车动力系统的机器系统。

798 AC提供从2750马力到4150马力的多种发动机功率选项。发动机兼容与低碳强度燃料（如生物燃料和可再生燃料）以及合成燃料混合的柴油，卡特彼勒公司表示，为798 AC配备Cat DET以在运输道路的某些路段使用电力，可提供进一步减少燃料消耗的机会。

利勃海尔电力轨道系统是一种不区分卡车类别的动态充电概念，基于利勃海尔成熟的架线式无轨电车技术，于2024年MINExpo矿业展上首次亮相，并在2025年4月德国bauma展会上成为利勃海尔展台的一大亮点。

利勃海尔电力轨道系统是利勃海尔为其电池电动卡车和柴油电动卡车提供的动态充电选项之一。与连接至架空电力线的利勃海尔架线式无轨电车辅助系统不同，利勃海尔电力轨道系统使卡车能够连接至卡车侧面的导电轨道。这可使充电基础设施更易于安装和维护，并且横向连接使卡车能够绕过弯道。

利勃海尔矿业运输电气化解决方案经理理查德·克莱默（Richard Kraemer）谈到了近年来架线式无轨电车技术和应用的变化。

“由于减少温室气体排放的努力增加，人们对架线式无轨电车技术的兴趣显著增长。”他说道，“柴油价格上涨和清洁电网电力的可用性也起到了一定作用。矿业公司认为架线式无轨电车是运输脱碳的成熟、近期解决方案。”

他解释说，现代架线式无轨电车系统通常包括自动化等先进功能； 利勃海尔的架线式无轨电车导航辅助系统可在卡车连接至架空线路时对其进行半自主控制，有助于减轻操作员疲劳。架线式无轨电车系统还将能够集成至利勃海尔的自主运输系统（AHS），结合自主和零排放运输的优势。

“如今的系统设置更加模块化，使用标准工业组件安装更快、更高效。”他指出，“与旧系统相比，维护更容易，搬迁也更可行。 利勃海尔下一代动态电力传输——利勃海尔电力轨道系统将带来技术飞跃。它比传统的架空接触网系统安装更快、更经济、更易于搬迁。受电弓可实现更大的灵活性和更简单的维护。 ”

（图为 今年德国宝马展（Bauma）上，利勃海尔提供的福蒂斯丘金属集团（Fortescue）的静态机器人充电设备现场运行情况。 静态充电（即静止状态下的充电）是指为停放的电动汽车（如T 264纯电动卡车）充电的过程。 该充电设备功率高达6兆瓦，能在不到一小时的时间内为T 264纯电动卡车充满电！ ）

利勃海尔积极参与全球多个架线式无轨电车和动态充电项目。 最新项目是为智利一座高海拔铜矿提供的完整架线式无轨电车解决方案，将于今年晚些时候投入运营 。

“我们认为，随着矿商追求近期减排目标，架线式无轨电车的采用率将增加。”克莱默说道，“成本节约和脱碳的结合使架线式无轨电车成为极具吸引力的解决方案。像利勃海尔电力轨道系统这样的灵活系统将能够在各种矿场实现更广泛的实施，特别是对于能够充分利用动态充电的纯电池电动矿用卡车。

“展望未来，我们正在开发一种具有横向灵活性、重新连接能力以及能够绕过弯道的独特受电弓。这包括用于快速滑块更换的人体工程学维护模式。与我们的架线式无轨电车导航辅助系统集成将进一步提高连接性，并最大化系统的优势。”

瓦布泰克公司（Wabtec）也注意到架线式无轨电车技术的再度流行。瓦布泰克公司技术副总裁乔伊·马祖姆达尔（Joy Mazumdar）解释说： “20世纪80年代，非洲许多矿山难以获取燃料，需要一种替代方式为卡车上坡提供动力，因此采用了架线式无轨电车。2010年代，当架线式无轨电车在矿业再次复兴时，主要驱动因素是平衡运营成本和生产。如今，矿山将架线式无轨电车视为实现生产和脱碳双重效益的一种方式。 ”架线式无轨电车满足矿山电气化和脱碳需求以及提供数据驱动洞察（如燃料消耗信息）的能力，使其成为许多运营的极具吸引力的选择，尤其是与现代系统的灵活性和可搬迁性相结合时。

“如今，市场正处于过渡阶段，电动驱动系统和动力不依赖特定电源的解决方案越来越受欢迎。”马祖姆达尔解释说，“矿山在2035年使用的卡车可能与我们如今看到的截然不同，但架线式无轨电车仍将具有相关性。”

他补充说，未来架线式无轨电车技术可能有替代和互补的用例，如电池充电和静态车辆充电。瓦布泰克公司的另一业务领域专注于为电池驱动的客运渡轮提供充电解决方案。这是一个要求极高的应用，正常运行时间必须达到99%以上。瓦布泰克公司希望未来将这一能力引入其矿山架线式无轨电车系统，马祖姆达尔表示，这是2025年bauma展会上公司团队与客户讨论的关键话题。

瓦布泰克公司已在全球许多矿山安装了架线式无轨电车技术。其最新项目之一是为芬兰一座靠近北极圈的矿山提供的。极端寒冷天气可能给架线式无轨电车系统带来挑战，因为架空线路在运行前可能需要除冰，以确保受电弓与架空接触网正确连接。

瓦布泰克公司团队没有让维护人员手动清除线路上的积冰，而是建议矿山使用卡车硬件通电除冰。该解决方案效果良好，并催生了一些新的知识产权。

全球范围内，超过8000辆矿用卡车采用瓦布泰克公司的驱动系统。这些卡车最近累计运行时间超过10亿小时。

“我们的安装基础无与伦比。”马祖姆达尔说道，“这是一个巨大的学习资源。我们可以比较不同商品、国家和运营环境下场地的系统性能。我们也是唯一一家从端到端制造并优化其系统所有部件的供应商，包括受电弓。我们的系统与自主运输系统兼容，并提供操作员辅助功能。”

他总结道：“架线式无轨电车技术，尤其是像我们这样作为可改装套件提供的技术，非常适合现有车队。这是矿山现在就可以使用的工具，有助于实现脱碳和生产目标，使其成为矿山当下和未来的极具吸引力和面向未来的投资。”

来源：博学的火车n0Rjo2