GBT 43657.3-2024 工业车辆能效　试验方法　第3部分：集装箱搬运车标准立项发展报告

工业车辆能效试验方法第3部分：集装箱搬运车标准立项发展报告StandardizationDevelopmentReport:IndustrialTrucksEnergyEfficiency—TestMethods—Part3:ContainerHandlingTrucks摘要关键词：工业车辆；集装箱搬运车；能效试验方法；标准化；节能减排Keywords:IndustrialTrucks;ContainerHandlingTrucks;EnergyEfficiencyTestMethods;Standardization;EnergySavingandEmissionReduction1引言1.1研究背景工业车辆是物流与生产系统中不可替代的装备力量，广泛应用于港口、机场、车站、仓库及各类制造企业的物料搬运环节。其中，集装箱搬运车（含集装箱正面吊、空箱堆高机、集装箱跨运车等机型）作为超大吨位工业车辆的代表，以柴油发动机为主要动力来源，具有功率大、能耗高、作业强度大等特征。据统计，一台重型集装箱正面吊运机满载作业时的发动机功率可达200kW以上，年燃油消耗量数十吨，碳排放量十分可观。在“碳达峰、碳中和”目标引领下，工业车辆行业的节能降耗已从企业自主行为上升为国家层面的刚性要求。然而，长期以来，我国在集装箱搬运车领域缺乏统一的能效试验与评价方法标准。各制造商在宣传产品能耗指标时，多依据内部试验方法或参照普通平衡重式叉车的相关标准，导致测试工况不统一、数据口径不一致、横向可比性差等问题。更为重要的是，我国作为全球最大的工业车辆生产国和消费国，若在能效评价方法这一基础性标准领域长期缺位，将直接影响产品国际贸易中的技术话语权，也不利于节能技术的推广和产业结构的优化升级。1.2标准立项必要性基于上述产业发展现状，提出制定《工业车辆能效试验方法第3部分：集装箱搬运车》国家标准的必要性体现在以下四个层面：（1）响应国家节能减排战略的迫切需要。国务院《2030年前碳达峰行动方案》明确要求，要“推动运输工具装备低碳转型”“加快绿色交通基础设施建设”。集装箱搬运车长期在港口等高负荷工况下运行，节能潜力巨大，而能效评价方法是节能技术应用与效果验证的基础工具。（2）填补标准空白，完善标准体系。我国已发布GB/T43657.1《工业车辆能效试验方法第1部分：总则》和GB/T43657.2《工业车辆能效试验方法第2部分：操作者控制的自行式车辆》等标准，但尚无针对集装箱搬运车这一特殊机型群体的能效试验方法标准。该部分标准的制定将使系列标准更加系统、完整。（3）统一测试与评价口径，规范市场秩序。通过规定统一的试验工况、测试程序和数据计算方法，可消除当前各企业自说自话的能耗数据乱象，为政府采购、用户选型和行业监管提供科学依据。（4）对接国际标准，提升中国标准国际化水平。本标准的制定充分参考了国际标准化组织ISO/DIS23391-3《工业车辆能效试验方法第3部分：集装箱搬运车》的框架结构，有助于我国标准与国际接轨，增强我国在相关国际标准制定中的话语权和影响力。2标准编制原则与依据2.1编制原则本标准的编制遵循了以下四项基本原则：（1）科学性原则。以试验工程学理论和内燃机性能测试技术为基础，确保试验工况设计合理、测量方法科学可靠、数据处理严谨规范，能客观反映集装箱搬运车在实际作业中的能效水平。（2）协调性原则。与GB/T43657.1-2024《工业车辆能效试验方法第1部分：总则》确立的通用原则保持一致，在术语定义、符号使用、试验条件规定等方面保持系列标准的内在统一性，避免标准之间的冲突和矛盾。（3）可操作性原则。充分考虑试验实施的可行性和经济性，在保证测量精度的前提下，尽量简化试验流程、降低试验成本，使标准既适用于具有完备试验条件的第三方检测机构，也适用于制造企业的内部质量控制。（4）国际接轨原则。积极跟踪和采用国际先进标准，在技术内容上与ISO23391-3国际标准草案保持协调，为国际贸易中的能效互认奠定技术基础。2.2主要编制依据本标准的编制依据主要包括以下法律法规和标准文件：-《中华人民共和国标准化法》及其实施条例-《2030年前碳达峰行动方案》（国发〔2021〕23号）-《装备制造业标准化和质量提升规划》-GB/T43657.1-2024《工业车辆能效试验方法第1部分：总则》-ISO/DIS23391-3《工业车辆能效试验方法第3部分：集装箱搬运车》-GB/T6104《工业车辆术语和分类》-GB/T17350《专用汽车和专用挂车术语、代号和编制方法》（涉及部分车型定义）3标准主要技术内容3.1标准的适用范围本标准规定了集装箱搬运车能效试验的试验条件、试验设备与仪器、试验方法、数据处理及试验报告要求。适用于以下类型的集装箱搬运车：-集装箱正面吊运机（ReachStacker）；-集装箱空箱堆高机（EmptyContainerHandler）；-集装箱跨运车（StraddleCarrier）；-其他以搬运集装箱为主要作业功能的轮式工业车辆。标准适用于以内燃机为动力源（包括柴油、汽油及替代燃料）的集装箱搬运车，同时为电动及混合动力集装箱搬运车的能效试验提供了参照框架。3.2试验条件标准对试验环境条件、试验场地、车辆状态和试验载荷提出了明确规定。环境条件方面，规定试验应在环境温度为0℃～40℃、风速不大于3m/s的条件下进行，以避免极端气象因素对测试结果的影响。试验时，发动机冷却液温度和机油温度应达到制造商规定的正常工作温度范围。大气压力应在86kPa～106kPa范围内，以保证发动机燃烧状态的一致性。试验场地方面，要求试验地面应为坚实、平整的混凝土或沥青路面，坡度不大于0.5%，路面应保持干燥、清洁、无油污和松散障碍物。试验场地的尺寸应满足车辆加速、制动和稳定行驶的作业空间要求。车辆状态方面，规定试验车辆应为已按照制造商规定完成走合期磨合的新车或技术状态良好的在用车辆。轮胎气压应符合制造商规定值，偏差不超过±10kPa。液压系统工作压力应调整至规定值，工作介质液位应处于规定范围内。同时，试验前车辆应进行充分的预热运转，确保各系统达到热平衡状态。试验载荷方面，标准规定了额定载荷、实际载荷和空载三种试验工况的载荷配置方法。额定载荷工况采用制造商规定的最大额定起重量进行试验，试载货物的重心位置应符合车辆额定载荷曲线图的要求。3.3试验设备与仪器标准对能效试验所用主要仪器设备的精度等级提出了明确要求：-燃油流量计：精度不低于±1.0%，用于测量内燃机在特定工况下的燃油消耗量；-转速传感器：精度不低于±0.5%，用于测量发动机转速和车轮转速；-力传感器（如牵引力传感器）：精度不低于±0.5%，用于测量牵引力等力学参数；-温度传感器：精度不低于±0.5℃，用于测量环境温度、冷却液温度、液压油温度等；-计时装置：精度不低于±0.1s，用于记录各试验阶段的持续时间；-数据采集系统：采样频率不低于10Hz，应能实现多通道同步采集和实时存储。对于电动集装箱搬运车的能效试验，标准还规定了直流功率分析仪（精度不低于±1.0%）、电能表（精度不低于±1.0%）和电池充放电测试设备的技术要求。所有试验仪器均应具有有效的计量检定或校准证书，且校准状态在有效期内。3.4试验方法3.4.1试验工况设计标准设计的能效试验覆盖了集装箱搬运车的主要典型作业工况，包括：（1）规定载荷行驶试验（V工况）。车辆在额定载荷状态下，以规定速度在平整试验跑道上往复行驶，测量单位距离的燃油消耗量。试验车速取车辆设计最高车速的70%～80%，保持稳定行驶状态，单次有效测试距离不小于50m。（2）模拟装卸作业循环试验（L工况）。模拟集装箱搬运车在实际作业中“驶向货堆→取箱/放箱→驶离货堆”的典型工作循环。标准详细规定了试验循环的路径设计、动作顺序、时间分配和载荷组合方式，每个有效循环应包括：空载加速行驶至取箱点→满载起升→满载加速行驶→负载下降并卸载→空载返回起点，形成一个完整循环。（3）液压系统作业试验（H工况）。针对集装箱搬运车液压系统（起升、倾斜、侧移等动作）的能耗进行专项测试，测量连续完成规定次数起升/下降循环后的累积燃油消耗量。3.4.2能效指标计算标准定义了以下主要能效评价指标及计算方法：（1）燃油消耗率。在稳定行驶工况下，单位距离的燃油消耗量（L/100km），按以下公式计算：\[\text{FC}=\frac{V_f}{S}\times100\]式中：FC为燃油消耗率（L/100km），V_f为试验期间燃油消耗量（L），S为有效测试距离（km）。（2）综合能效指数（CEEI，ComprehensiveEnergyEfficiencyIndex）。综合反映车辆在规定作业循环中的能效水平的指标，该指标为模拟装卸作业循环试验中单位作业量（以吨·公里或标准箱作业次数计）所消耗的折合标准能量。综合能效指数为无量纲值，基于实测能量消耗与基准值的比值计算得出。（3）单位作业能耗比（SEC）。在模拟作业循环中，单位作业量所消耗的能量（MJ/TEU或MJ/t·m），用于比较不同型号、不同技术路线车辆的能效水平。标准还对试验数据的有效性判定和重复性要求作出了规定——同一工况应至少进行3次有效测试，各次测试结果的相对偏差不超过±5%，试验结果取各次有效测试的平均值。3.5数据记录与试验报告标准要求试验报告至少应包含以下内容：试验车辆的基本信息（型号、出厂编号、动力系统参数、轮胎规格等）、试验环境条件（温度、湿度、风速、大气压力等）、试验设备信息（仪器名称、型号、精度等级、校准证书编号等）、各试验工况的详细数据记录、能效指标计算结果及数据处理过程。此外，报告还应包含试验人员、试验日期、试验地点等溯源信息，确保试验结果的完整性和可追溯性。4主要参与单位4.1标准起草单位概况本标准由全国工业车辆标准化技术委员会（SAC/TC332）提出并归口，主要起草单位包括：安徽合力股份有限公司、国家起重运输机械质量检验检测中心、杭叉集团股份有限公司、三一海洋重工有限公司、徐州徐工特种工程机械有限公司、柳州柳工叉车有限公司等单位共同参与起草。4.2牵头单位详细介绍——安徽合力股份有限公司安徽合力股份有限公司（以下简称“安徽合力”）是本次标准编制的第一起草单位，为标准的制定提供了核心技术支持。安徽合力股份有限公司始建于1958年，总部位于安徽省合肥市，是中国最大的工业车辆研发制造企业之一，也是全球工业车辆行业的重要参与者。公司于1996年在上海证券交易所上市（股票代码：600761），是中国工业车辆行业首家上市公司。公司主导产品涵盖内燃平衡重式叉车、电动叉车、集装箱正面吊运机、空箱堆高机、侧面式叉车及各类特种工业车辆，产品广泛应用于港口、车站、机场、工矿企业等国民经济的各个领域。公司连续多年位居全球工业车辆制造商排名前列，产品远销全球150多个国家和地区。在技术研发方面，安徽合力拥有国家级企业技术中心、国家级工业设计中心和博士后科研工作站，建有汽车起重机与工业车辆整车试验场、发动机试验室、传动系统试验室、液压系统试验室等一批高水平的试验验证平台。公司在新能源工业车辆、智能物流系统、节能减排技术等方面取得了一系列具有自主知识产权的核心技术成果，累计获得授权专利千余项。近年来，公司先后承担和参与了数十项国家标准和行业标准的制修订工作，在工业车辆标准化领域积累了丰富的技术经验和管理经验。4.3技术归口单位——全国工业车辆标准化技术委员会（SAC/TC332）全国工业车辆标准化技术委员会是经国家标准化管理委员会批准设立的全国性专业标准化技术组织，负责我国工业车辆领域国家标准的规划、制修订和宣贯工作。委员会秘书处设在安徽合力股份有限公司。标委会在标准制定过程中，严格执行国家标准制修订程序，组织开展了标准立项论证、草案研讨、征求意见、技术审查和报批等各阶段的工作，为标准的技术质量提供了组织保障。4.4其他参编单位的贡献国家起重运输机械质量检验检测中心作为第三方权威检验机构，在标准的试验方法验证和检测技术方面提供了重要的技术支持；三一海洋重工有限公司在港口大型装备的作业工况研究与数据分析方面发挥了积极作用；杭叉集团股份有限公司、徐州徐工特种工程机械有限公司和柳州柳工叉车有限公司分别在电动工业车辆能效测试、大型集装箱搬运设备制造工艺和试验场地验证等方面作出了各自的贡献。各方通力协作，确保了标准内容的科学性、广泛代表性和可操作性。5标准实施预期效益分析5.1经济效益本标准的实施将产生显著的经济效益。其一，统一能效试验方法有助于建立公平的市场竞争环境，通过能效指标的公示和比较，促使制造企业加大节能技术研发投入，推动产品能效水平的持续提升。其二，对用户而言，依据标准测得的能效数据可直接用于设备选型和运营成本核算。以一台年消耗燃油约60吨的集装箱正面吊运机为例，若通过节能技术优化实现5%的燃油节约，单台设备年节省燃油费用可达20万元以上，经济效益十分可观。其三，标准为行业监管和政府采购提供了技术依据，有助于淘汰高能耗落后产品，优化市场供给结构。5.2社会效益在“双碳”目标的宏观背景下，本标准的发布实施为集装箱搬运车行业的节能减排工作提供了量化评价工具。通过标准的引导作用，推动制造企业从产品设计源头注重能效优化，促进绿色物流装备的推广普及。5.3环境效益标准实施后，预计将推动全行业集装箱搬运车平均能效水平逐步提升。以大中型港口配备的集装箱搬运车队为测算对象，若全行业通过标准引导实现平均节能3%～5%，每年可减少燃油消耗数十万吨，减少二氧化碳排放百余万吨，对改善港口及周边区域空气质量具有积极贡献。6结论与展望GB/T43657.3-2024《工业车辆能效试验方法第3部分：集装箱搬运车》的发布实施，填补了我国在集装箱搬运车能效评价方法领域的标准空白。该标准科学规定了集装箱搬运车能效试验的完整技术流程，建立了以燃油消耗率和综合能效指数为核心的能效评价指标体系，为产品研发、质量控制和市场监管提供了