首先开箱即用

操作员 Dayton Gray 将电池电动铲运机运送到 New Gold New Afton 块洞的 Lift 1 运输环路充电站中。 改造后的重渣土中没有桥式起重机或叉车，铲运机的自动更换系统会断开并放下电量耗尽的电池，矿车会捡起充满电的电池并自动连接。 Gray 在整个过程中都没有离开驾驶室，而是按照触摸屏上的提示来控制更换。 不到六分钟，他驶出充电站，加速驶向斜坡。

New Afton 矿山经理 Peter Prochotsky 将这一过程视为地下移动设备“加油”的潜在未来。

“我们的行业从柴油转向电动是一个巨大的变化，我很高兴能参与其中”，他说。

该铲运机是第一辆 Sandvik LH518B 18 吨电动汽车 (BEV)，是 New Afton BEV 基础设施的第一个主要部分。 该金矿于 2011 年爆破了第一座放矿钟，并于 2012 年投入生产，该金矿一直在开拓创新技术，有助于确保员工的安全和健康，同时还能提高生产效率。 New Afton 是自动化的早期采用者，并自豪地成为电池电动采矿领域的先行者。

2016 年，New Afton 完成了一项可行性研究，以确定其 C 区矿体的可行性。 C 区储量约 2900 万吨，预计将于 2023 年下半年开始生产，并将 New Afton 的矿山寿命延长至 2030 年。由于新矿体深度在地表以下 1,150 米，New Afton 从一开始就考虑了电动化，采矿负责人 Jeff LaMarsh 表示，New Afton 在研究过程中认识到了电池电动化的许多潜在优势。

LaMarsh 说，“我们希望将电动化作为我们矿山未来的一部分，并可能成为整个行业的未来”。

C 区项目于 2019 年获得批准，New Afton 与咨询和工程公司 Tetra Tech 以及不列颠哥伦比亚省水电局合作，完成了一项关于 C 区项目电池电动机队经济性的单独研究。

“在此基础上，我们决定在为 C 区 LHD 机队做出购买决定之前，采用电池电动化并了解相关技术”，Prochotsky 说道。

2020 年，New Afton 与 Sandvik 合作，对第一台 Sandvik LH518B 进行了为期三个月的试用，以在购买前建立对铲运机的信心。 该矿制定了可用性、电池寿命和操作参数（包括出渣和运输速度）方面的 KPI。

“在我们评估的所有试验参数中，LH518B 超出了我们的所有预期”，LaMarsh 说道，其铲取力和装载容量给他留下了特别深刻的印象。

当 Prochotsky 第一次看到铲运机在地下作业时，最让他印象深刻的是产生的热量不多。

“Sandvik LH518B 产生的热量约为同类柴油铲运机的 10%”，Prochotsky 说道。 “它产生的热量少了很多，令人震惊，这对我们的地下工作场所和环境非常有利。 事实证明，电池电动设备可以为我们的员工带来巨大的职业健康和卫生效益。 在封闭的地下空间中，用于稀释热量、柴油颗粒和灰尘的通风非常重要，而 BEV 正好可以帮助我们减少这些工作场所污染物”。

电池电动铲运机也比柴油铲运机安静得多。

“您可以在正在运行的设备旁边与别人面对面对话，这是柴油机永远无法做到的”，LaMarsh 说。

然而，对 LaMarsh 来说最大的惊喜是铲运机的强大动力。

“Sandvik LH518B 的出渣能力明显增强了”，他说。 “在传统柴油机中，必须提高发动机转速才能获得所有液压动力，而在 BEV 中，从一开始就能获得最大液压动力。 瞬时扭矩对于出渣和坡道启动都非常有益。 根据我们的经验，从生产力和效率的角度来看，它在同等柴油车型方面远远领先于竞争对手”。

启动、停止和短距离运输对电池电动铲运机缩短周期时间的影响最大，但 Prochotsky 表示，最大的生产力驱动因素是马力密度。

“我们的 Sandvik LH518B 轮电机功率大约是同等柴油机的四倍，因此相应地缩短了上坡时间”，他说。 “坡道运输时，我们通常估计柴油 LHD 的行驶速度约为每小时 7 至 8 公里，而电池 LHD 的行驶速度为每小时 12 至 14 公里”。

该铲运机还帮助 New Afton 实现其温室气体减排目标。

“New Gold 使命的一部分是推动负责任的采矿业发展”，Prochotsky 说。 “我们发现，世界各地的温室气体排放量正在攀升，我们希望努力减少我们的温室气体排放量。 当铲斗全面投入生产时，与柴油 LHD 相比，我们每年可减少约 700 吨 CO2 当量的温室气体排放”。

New Afton 关于 Sandvik LH518B 的数据显示，假设全面生产，用同类 BEV 替换一台柴油铲运机，预计将在一年内，将矿山的温室气体排放总量减少多达 2%。

”我们决定实现电池电动化”

“这是一个非常大的数字，这取决于我们使用的设备数量以及我们抵消的柴油量，但对于一个地下矿山来说，即便使用电池电动设备替换一台柴油设备，也会对 GHG 减排总量产生重大影响。”

Sandvik LH518B 的能耗明显低于 New Afton 同等柴油铲运机的能耗。 “与柴油车相比，运行时总体能源成本约为 10.9%”，Prochotsky 说道。

Sandvik LH518B 配备了 AutoSwap，这是一种专为 Artisan 电池组设计且获得专利的自动更换系统。 该铲运机也是首款采用 AutoConnect 技术的 Sandvik BEV，操作员无需离开驾驶室即可更快地更换电池。

“AutoSwap、AutoConnect 技术非常流畅、很好用”，Prochotsky 说道。 “在安全性和效率方面，对操作员来说好处显而易见，因为他们不必离开驾驶室，就能取出电池”。

此外，电池更换还使 New Afton 能够在更长的时间内分散充电负载，有助于减轻快速充电解决方案可能对矿山电网造成的巨大电力消耗。

“电池更换技术对我们来说是一个很好的选择，因为在为电池充电时，只需使其充电量刚好低于放电率即可”，LaMarsh 说。

当 New Afton 向 C 区扩展时，受到了其原始 Lift 1 电源约 5 兆瓦功率的限制。

“我们会在更深的地下环境中采用相同的电缆直径，因此，谈及 C 区电动化时，我们需要确保电力需求未超出我们的电缆容量范围”，Prochotsky 说道。 “我们认为最好的方法是在较长的时间内分散负载。 我们仍然用相同数量的能源为生产机队供电，但我们的峰值电力需求没有超过电缆可以供应的电量。 最终，对于 C 区，我们希望在尽可能长的时间内分散我们的电力需求”。

目前，New Afton 在该矿的 Lift 1 运输环路中使用 Sandvik LH518B，将卡车和矿车矿石装载到旋回破碎机。 到 2023 年，该矿预计将铲运机过渡到新的 B3 矿洞，以继续卡车装载。 B3 实际上是一个中间区，它将 New Afton 从当前的 Lift 1 矿区带到未来的 C 区。

C 区块洞位于 Lift 1 下方约 550 米，地表以下 1,150 米。 在未来生产区域的深度进行采矿，会带来通风和运营成本方面的挑战，Prochotsky 预计 BEV 和电动化可以帮助解决这些挑战。

“在这样的深度进行经济开采可能很复杂，我们认为电池电动化是解决这一挑战的潜在解决方案之一”，Prochotsky 说。 “在生产过程中，原始岩石的温度增加了地层的热量，因此，通风限制有利于电池电动设备”。

“我们的员工乐于接受新技术”

New Afton 将于 2022 年接收两辆 Sandvik Z50 电池电动卡车，使该矿能够受益于其现有的电池基础设施和不断增长的电池知识。 尽管该矿购买了 50 吨级卡车作为其 B3 矿区的生产解决方案，但 New Afton 矿山经理预计，将使用它们来帮助加速 C 区衰退开发，直到 2022 年第四季度 B3 产量增加。

Prochotsky 说，“在我们建立永久通风基础设施之前，让地面保持足够的通风始终是一个挑战”。 “通过使用电池卡车，我们预计将减少开发工作面上游产生的热量，并消除柴油颗粒”。

Sandvik 工厂工作人员为 New Afton 提供 Sandvik LH518B 的预计放电率和占空比模型，Prochotsky 表示这些模型很准确。

“Sandvik 帮助我们了解设备的最佳布局、最佳环路间距、让车道和充电站的位置，以及我们可以在实际到达 C 区之前实施的此类设计标准”，Prochotsky 说道。 “我们与 Sandvik 一直保持着非常良好的关系。 长期以来，我们一直在地下使用 Sandvik 钻机和锚杆机，为了延续我们的合作关系，我们开始转向自动化领域，现在，电池电动车辆已经成为一种自然发展现象”。

“我个人认为电动化是未来的发展方向”，LaMarsh 说。 “作为在地下采矿中率先使用 BEV 技术的团队的一员，真的很让人兴奋。

“每个矿场可能在未来几年都会进行资本投资或维护更换，我认为，如果他们决定不研究或不致力于使用电池电动技术，就会错失良机”，他说。