Tadano está lanzando dos nuevas grúas todo terreno, diseñadas para introducir un nuevo concepto híbrido con una superestructura eléctrica a batería. La AC 4.070HL-1 es la versión lista para el mercado de la grúa de cuatro ejes de 70 toneladas que el líder en innovación presentó como demostración tecnológica en 2022. Desde entonces, los modelos correspondientes de preproducción han recibido una respuesta abrumadoramente positiva tanto en las pruebas como en el uso real. La grúa AC 5.120H-1 de 120 toneladas, que fue desarrollada en base a esta experiencia, es el siguiente modelo de la serie y se presentará en bauma 2025 en Múnich.
Un ambicioso objetivo: menores emisiones, mayor eficiencia energética
El objetivo de estos nuevos desarrollos de grúas híbridas consiste en la ambiciosa estrategia de protección medioambiental de Tadano, «Tadano Green Solutions» (TGS), cuyo objetivo es reducir las emisiones de CO2 de la empresa en un 25% en todo el mundo entre 2019 y 2030. Durante el mismo periodo, Tadano pretende reducir las emisiones de CO2 derivadas del uso de sus productos en un 35%. El objetivo es lograr la neutralidad climática absoluta para el 2050. Un paso importante hacia este objetivo consiste en nuestras soluciones de grúas híbridas que generan aproximadamente un 60% menos de CO2 que las superestructuras accionadas por gasóleo. La operación de una grúa eléctrica tiene una eficiencia de sistema de aproximadamente el 85%, lo que representa más del doble de la eficiencia energética de un motor diésel eficiente.
Opciones flexibles para el accionamiento
Una combinación de desplazamiento convencional y funcionamiento completamente eléctrico en obra es posible gracias a la nueva grúa híbrida Tadano AC 4.070HL-1 y a la AC 5.120H-1 que saldrá próximamente. Más concretamente, el motor diésel del vehículo se encarga de llevar la grúa a su lugar de trabajo, donde luego se puede apagar durante toda la operación una vez que se han desplegado los estabilizadores. Mientras tanto, la batería de alta tensión (HV) de la superestructura alimenta un motor eléctrico, así como el sistema de gestión térmica y el aire acondicionado de la cabina de la superestructura. El motor eléctrico alimenta el sistema hidráulico usado para el funcionamiento de la grúa, todo ello sin restricciones en el rendimiento correspondiente. Las grúas híbridas Tadano pueden funcionar de forma autosuficiente con su propia energía de batería y con el apoyo de una fuente de energía externa, como por ejemplo la energía de un lugar de trabajo temporal. De esta forma, no solo se amplía el tiempo de funcionamiento eléctrico de varias horas de la unidad, sino que también se puede aliviar la carga de la batería HV. Además, estas grúas híbridas se mantienen completamente operativas incluso cuando la batería HV está completamente agotada o no se dispone de una fuente de alimentación externa. Esto es posible gracias a un generador que es alimentado por una toma de fuerza en el motor diésel del vehículo, que carga la batería HV y hace posible una operación continuada de la grúa. Finalmente, las grúas híbridas también disponen de un sistema eléctrico de 24V en el vehículo, de eficacia probada, que se puede usar para el desmontaje en caso de emergencia.
Ventajas reales y versátiles para todos
Los propietarios de grúas y las empresas de alquiler se benefician directamente de los bajos costes operativos que resultan de un motor eléctrico sin mantenimiento y la eliminación del motor diésel de la superestructura. Además, estas soluciones híbridas permiten abordar nuevos proyectos en áreas donde el ruido y las emisiones de escape deben reducirse a un mínimo. También hay que destacar, por supuesto, el impulso en términos de imagen medioambiental, que no se debe subestimar y puede seguir dando dividendos mucho después de pagar los costes de adquisición de la grúa. Para empresas que cuentan con paneles solares en sus instalaciones, la carga gratuita y sin complicaciones se convierte en una ventaja comercial y medioambiental adicional. Pruebas exhaustivas han demostrado que el personal operativo aprecia rápidamente estas grúas híbridas. Para comenzar, gracias al motor eléctrico ya no hay emisiones de escape y las vibraciones y el ruido se reducen al mínimo, todo ello unido a una calefacción y un aire acondicionado continuos, incluso en modo de espera. De este modo, el trabajo en la cabina de la superestructura y en las proximidades de la grúa no solo es mucho más agradable, sino también más seguro, ya que se oyen mejor los ruidos y las instrucciones importantes en el lugar de trabajo. Además, todas las partes interesadas se benefician de un alto nivel de fiabilidad operativa gracias a la redundancia de fuentes de alimentación. Las ventajas para el medio ambiente en el funcionamiento de la grúa híbrida durante varias horas también son evidentes: poco ruido, ninguna emisión de gases de escape y una reducción de las emisiones de CO2 de aproximadamente el 60%.
Bajo el capó: la tecnología híbrida al detalle
Los componentes de alta tensión de la superestructura, así como sus accesorios, se alojan en el espacio de instalación que normalmente correspondería al motor eliminado de la superestructura. El motor eléctrico compacto se encuentra en exactamente la misma posición que el motor de combustión interna al que reemplaza, y funciona con la misma velocidad máxima. Esto permite que la unidad hidráulica utilizada para el funcionamiento de la grúa permanezca inalterada y en su posición original, lo que supone una gran ventaja en lo que respecta al mantenimiento y los recambios de la unidad, que puede activarse y desactivarse sin problemas. La batería de alta tensión está situada encima del motor eléctrico, rodeada de los componentes del sistema de gestión térmica de la batería y de los componentes del sistema de gestión de la batería. La disposición de los componentes de alta tensión se ha optimizado para recorridos de cable cortos, buen flujo de refrigerante hacia los elementos de refrigeración y facilidad de mantenimiento y reparación. La entrada de carga del vehículo se encuentra en el lado derecho de la parte trasera, dejando suficiente espacio de almacenamiento a la izquierda, así como espacio suficiente para un enganche de remolque en el centro. A la hora de seleccionar los componentes de alta tensión, Tadano sigue su estrategia de eficacia probada de utilizar componentes procedentes de proveedores reconocidos y que cumplan las normas industriales establecidas. Como resultado, la batería HV tiene un diseño modular y se puede acceder a ella de forma sencilla.
Suficiente potencia para llegar lejos: modos operativos versátiles
- Modo solo batería: La batería HV cargada suministra toda la potencia que necesita el motor eléctrico para accionar la bomba hidráulica de la grúa. En este modo, la AC 4.070HL-1 puede funcionar durante más de cuatro horas con una carga completa de la batería, mientras la AC 5.120H-1 puede funcionar un día de trabajo completo bajo las mismas condiciones.
- Modo batería asistido con fuente de alimentación externa: Durante la operación de la grúa y las pausas en la operación, la batería HV se recarga de forma continua a través de la fuente de alimentación externa conectada a la entrada CEE del vehículo. Dependiendo del amperaje seleccionado, es posible una operación continua de la grúa eléctrica.
- Modo solo fuente de alimentación externa: Incluso si la batería HV está agotada, la grúa puede continuar trabajando a través de la conexión de alimentación externa. Puesto que la batería HV también se carga durante las pausas en la operación de la grúa, puede ofrecer niveles de rendimiento que superan la energía suministrada externamente, incluso después de una breve carga.
- Modo batería asistido con generador: El motor diésel del vehículo carga la batería HV mediante el generador y la batería HV almacena temporalmente la energía suministrada. De forma correspondiente, el sistema hidráulico de la grúa puede trabajar brevemente con picos de carga que son significativamente superiores a la potencia continua máxima proporcionada por el generador. El general se puede utilizar durante los desplazamientos y en reposo, y puede trabajar en tres modos operativos: modo silencioso, modo ecológico y modo de potencia. Gracias a la función de frenado regenerativo manual, el generador puede funcionar cuando el vehículo avanza por inercia, lo que permite ahorrar combustible. Esto reduce la carga en el retardador y potencia la acción de frenado de la grúa.
- Operación de emergencia: La grúa también se puede desmontar con el sistema eléctrico de 24V del vehículo, en cuyo caso las secciones telescópicas se retraen y la pluma se baja a su posición de transporte.
Trabajo sostenible, carga rápida: el sistema de alta tensión de un vistazo
El sistema de alta tensión de la AC 4.070HL-1 ha sido configurado para adaptarse perfectamente a la potencia requerida por el sistema hidráulico, que no ha sido modificado. De hecho, la tensión del sistema de hasta 800 V hace que la grúa híbrida Tadano está a la cabeza junto con los camiones y turismos eléctricos de batería de última generación. Los demás parámetros de la unidad también hablan por sí solos:
- Paquete de batería HV: batería de iones de litio NMC (níquel manganeso cobalto)
- Capacidad de la batería: 70 kWh de capacidad total, de la cual aprox. el 80% (~56 kWh) es utilizable
- Motor eléctrico: potencia continua de 115 kW, par máximo de 1200 Nm
- Generador: potencia de carga > 50 kW, potencia continua de 85 kW, par máximo de 500 Nm
- Cargador de a bordo: entrada CEE del vehículo, 400 VAC, 63 A, con opción de limitar a 32 A
- Tiempo de funcionamiento de la batería: aprox. 6,3 h (ciclo de carga 1), aprox. 3,9 h (ciclo de carga 3)
- Tiempo de carga con el cargador de a bordo (63 A): estado de carga (SoC, State of Charge) del 10% al 90% en aprox. 1 h
- Tiempo de carga con generador durante el trabajo en obra: SoC del 10% al 90% en aprox. 1 h
- Tiempo de carga con el generador durante el desplazamiento: SoC de +55% en aprox. 1 h
Mayor utilidad sin efectos secundarios
En primer lugar, lo mejor: Las grúas híbridas Tadano tienen exactamente el mismo rendimiento de elevación, así como las mismas capacidades de elevación y de carga por eje que sus homólogas con dos motores de combustión interna, lo que significa que el ligero aumento de peso que representa el sistema híbrido no está ligado a ninguna pérdida de rendimiento. Como ocurre con otros vehículos eléctricos, el precio de compra es superior al de los modelos comparables con motor de combustión interna. Sin embargo, estas grúas híbridas se amortizan gracias a sus ventajas adicionales. De hecho, el funcionamiento silencioso y sin emisiones de escape de las grúas permite abarcar nuevos proyectos y potenciales fuentes de ingresos:
- Uso en zonas interiores (por ejemplo, edificios dedicados a eventos, fabricación y logística)
- Uso en zonas exteriores sensibles a las emisiones de escape y al ruido (por ejemplo, zonas urbanas, recintos hospitalarios, parques zoológicos, reservas naturales, edificios residenciales ocupados).
- Utilización en horas tranquilas (por la noche, domingos y festivos)
Una inversión innovadora en el futuro
Las grúas híbridas Tadano han sido diseñadas para un uso a largo plazo, por lo que representan una sólida inversión en el futuro. Es posible que, para finales de 2030, la electricidad sea mucho más económica que el gasóleo en comparación con la actualidad. Además, para entonces se espera una normativa más estricta que exija un funcionamiento sin emisiones y bajo nivel de ruido. Es probable que los clientes se alegren de haber invertido en una grúa híbrida Tadano gracias al importante ahorro de combustible y de mantenimiento del motor a lo largo de los años, combinado con un excelente valor de reventa. Además, el equipo ha sido diseñado para durar: no sólo la estructura del vehículo, el chasis, el sistema hidráulico y el sistema mecánico de la grúa se caracterizan por su conocida robustez para trabajos pesados, sino que también el sistema de alta tensión está fabricado con componentes duraderos y modulares. El sofisticado sistema de gestión térmica garantiza que la batería HV trabaje siempre a su temperatura óptima de funcionamiento y alcance su vida útil óptima. El resultado: una capacidad residual elevada de aproximadamente el 80% del estado de salud (SoH, State of Health) de la batería nueva, incluso después de 3000 ciclos de carga. Las cargas parciales sólo cuentan para estos ciclos proporcionalmente y tienen un efecto más positivo en la vida útil de la batería cuanto más tiempo y con mayor frecuencia permanezca el estado de carga en el rango medio.
Software para grúa híbrida: amplia experiencia, sin tonterías
Tadano tampoco escatimó en lo que se refiere al software utilizado para integrar el sistema de alta tensión. Los componentes de alta tensión se conectan y controlan con software propio desarrollado internamente por la empresa con sus propios recursos informáticos, lo que garantiza la idoneidad fiable de las grúas híbridas para el uso diario. Las funciones de la grúa siguen accionándose de forma hidráulica, lo que proporciona a los operadores una respuesta de control familiar y rápida, acompañada por la integración sencilla de toda la información específica relacionada con el sistema de alta tensión en la solución de visualización.
Un gran futuro: La AC 5.120H-1 está a la vuelta de la esquina
El diseño de la grúa híbrida se planificó de forma que pudiera utilizarse en todos los modelos, de modo que la electrificación de Tadano para la AC 5.120H-1 se basa directamente en la de la AC 4.070HL-1. La sección delantera de la superestructura de esta grúa de cinco ejes puede albergar un segundo paquete de batería de alta tensión. Esta duplicación de la capacidad de la batería hasta una capacidad total de 140 kWh hace posible el funcionamiento eléctrico con batería durante un día de trabajo completo sin necesidad de carga externa. Gracias a la caja de almacenamiento trasera, compacta y optimizada, junto a la entrada CEE de alimentación externa, la máquina puede transportar fácilmente el equipo habitual de la grúa. Se ha optimizado aún más el accionamiento del generador, que funciona sin necesidad de mantenimiento directamente en la caja de transferencia entre el segundo y el tercer eje.
La conclusión: Tadano presenta argumentos convincentes y escucha opiniones convincentes
Los comentarios extraordinariamente positivos de los clientes que probaron el primer modelo de grúa híbrida AC 4.070HL-1 y los elogios al compromiso innovador de la empresa con un futuro ecológico han servido de incentivos adicionales para que Tadano continúe electrificando otras gamas de modelos de grúas. No hace falta decir que estas son condiciones ideales para hacer frente a la mayor demanda de maquinaria de construcción eléctrica que se prevé para los próximos años.