Volta Via研究道路施工场地的电气化问题

Volta Via研究项目致力于探讨如何为大型道路建设工地实现电气化以及需要哪些能源基础设施。在所研究的机器类别中，已有高达86%的机型具备电气化版本。

在施工高峰期，计算出的充电需求为378千瓦。

图片来源：Volta Via

该项目由Zeppelin Rental与亚琛工业大学电动出行部件生产工程系主任合作开展。参与方包括Autobahn GmbH、联邦公路研究所（BASt）、奥地利ASFINAG以及瑞士联邦道路局（ASTRA）等。

这项研究探讨了沥青路和混凝土路的重大翻修及路面修复等内容。针对2027年、2040年和2050年，项目合作伙伴制定了关于机械需求、能源供应及充电基础设施的参考方案。根据最终报告，这些方案需根据施工方法、机械配置、施工时间以及当地条件进行调整。

研究结果显示，对于所需机械类别中的86%，电动型号已经可以投入市场使用。但这并不意味着它们在技术上能与柴油机完全相当。目前仍存在诸多局限，尤其是在持续功率输出、运行时间、充电要求以及使用灵活性方面。作者指出，供应缺口主要存在于摊铺机和滑模摊铺机领域。

能源供应成为关键因素

针对高速公路翻新项目电气化进行的模型计算显示了潜在的额外电力需求。以4%的翻新率为假设，德国每年将需要约34.7吉瓦时的额外电力，这相当于该国总电力消耗的0.0066%。对于整个德奥瑞地区，Volta Via的测算显示每年所需电力约为44吉瓦时。

然而，根据该报告，所需电力的本地供应情况比总能量规模更为关键。在参考场景中电力需求最高的施工阶段，充电功率需求可达378千瓦。必须考虑电网连接、充电时间窗口、储能系统、负荷管理以及可能的同步充电过程等因素。

并非所有车辆都需要在施工现场直接充电。研究表明，符合道路行驶标准的自卸卡车、铰接式货车、混凝土搅拌车以及其他物料运输车辆也可以使用作业场、生产和物流基地或公共卡车充电站进行充电。

对于需要部署在施工场地的机器，还需要其他供电方案。对于为期多年的大规模项目，可考虑采用针对该项目的专用中压供电方式。而对于工期较短或位置不固定的施工场地，报告建议采用临时性及移动式供电系统。对于固定使用的机器，电缆供电方式也可能较为实用。只要能获得足够强大的电力供应，这种方式就能在一定程度上减少机器上大型电池存储系统的需求。

2026年夏季，Strabag在奥伯豪森展示了这种方案在实际应用中的效果。在一家土壤处理厂改造项目中，共投入了11台全电动施工设备，包括25吨级挖掘机、轮式装载机、移动起重机和道路铺筑机。项目采用了容量为153千瓦时的移动电池储能系统，为这些设备供电并应对负荷高峰。不过该工地并未实现完全电气化：对于无法使用电动设备的作业以及物流运输，Strabag还使用了HVO100燃料。

运营成本有望降低

Volta Via还分析了各种方案下的运营成本。在假设始终使用现有的电动机械的前提下，与传统施工方式相比，到2027年运营成本可降低一半以上；而到2050年，该模型预测其成本将降至目前的八分之一。

不过，这一计算并未考虑机械的采购成本，同时也假定工业用电价格将保持2025年的水平。报告指出，电动施工机械的成本效益取决于设备利用率、运行时间、能源价格、基础设施成本、残值以及其对生产力和施工时间的潜在影响等因素。

这些排放数据实际上也是基于模型预测的数值。在假设的最理想条件下，Volta Via预计2027年的温室气体排放量将比传统参考方案减少约80%。到2050年，这一减排潜力可提升至约97%。实际数值还会受到电力来源、机械可用性以及具体施工场地等多种因素的影响。

该项目还关注公共建筑合同的授予方式。为此，它引入了一个电气化指数，该指数会考虑驱动技术、机械数量及其在施工过程中的重要性。这样做的目的是避免大量小型电动设备过度提升整体效果，而核心施工步骤仍以传统方式开展。

该指数被作为加分项而非排除标准。那些没有全电动机械车队的投标方不应被彻底排除，但采用低排放机械及相应供应方案的投标方应获得评估优势。随着市场上此类产品的供应增加，未来可赋予该指数更高的权重或设定最低要求。

Volta Via项目是由2024年德奥瑞交通基础设施研究合作计划资助的。其赞助方包括德国联邦交通部、奥地利联邦创新、交通与基础设施部以及瑞士联邦道路局。