建設・採掘の革命：電動・自律型重機が切り拓く未来

自動車、バス、トラックなど輸送車両の電動化が長年進んできた今、建設機械がついにその波に乗るのは自然な流れだ。ゼロエミッション、燃料費削減、低騒音、同等のパワーで向上したフィーリングと操作性。これらを目指し、GMは2035年までに全車電動化、ガソリン・ディーゼルエンジンを完全廃止する野心的計画を発表した。

ボルボも持続可能なソリューション提供にコミットしている。実は数十年前から、現在の現場を変革するだけでなく、重機の全く新しい用途を開拓する電動建機の開発に取り組んできた。自律ソリューションは、その可能性をさらに広げる。

電動建機のオーナー・運用の最前線に立ちたい方へ：現在、コンパクト電動ショベル「ECR25」と電動ホイールローダー「L25」の予約注文を受付中（今夏市場投入予定）。だがこれらはほんの始まりに過ぎない。中型電動ショベル「EX03」と自律走行ダンプトラック「TA15」のコンセプトデザインを見れば、建設・採掘機械の未来がどこへ向かうかわかるはずだ。

EX03 中型ショベルコンセプト：安全性を核に

EX03は、中型機クラスで初のバッテリー電動ホイールショベルコンセプトだ。研究プロジェクトの一環として開発された実験機であり、現時点で市販はされていない。その狙いは、電動ドライブトレインが中型機を、効率的で堅牢なバッテリー技術で駆動できることを実証することだ。

EX03の電動ドライブトレインは、14トン級ディーゼル機と同等の性能を発揮しながら、ゼロエミッション、高効率、低騒音、総所有コスト削減を実現する。低騒音ゆえに、人口密集地の道路工事や造成工事、夜間作業に最適だ。

このサイズの機械に通常搭載されるディーゼルエンジンは、リチウムイオンバッテリーに置き換えられた。現在、EX03は昼休みの1時間急速充電を挟めば、1日の作業サイクル（作業内容による）をこなせる。将来的には急速充電なしで終日稼働を目指す。

EX03電動ショベルコンセプトは如何に安全を最優先するか？

全てのボルボコンセプトと同様、安全性は設計の核心にある。例えばEX03のオプション機能として、機械後部に固定されたビデオスクリーンがある。これは3通りのモードで設定可能だ：

• 機械前方からのリアルタイム映像を後続車に表示し、前方視界を確保。公道走行に最適
• 作業員へ左右移動や後退をテキストで警告するセーフティスクリーン
• オペレーターと歩行者・作業員がアイコンタクトできるライブストリーム。誤解を最小化（例：「私が作業を止めるので、私の前を横断してください」と画面に表示）

中型EX03ショベルはあらゆる現場条件に適応し、多様な現場でパワーと耐久性を発揮する。ゼロエミッションゆえ、排ガス規制の厳しい都心部やエリアでの作業に最適だ。多様なアタッチメント装着にも対応し、用途の汎用性は極めて高い。

EX03コンセプトの巨大なポテンシャルに胸が躍る。大規模現場において、より安全で環境に配慮した建設現場の未来を体現しているからだ。

TA15 自律走行ダンプトラックコンセプト：採石場オペレーションの再定義

TA15は、従来のコンセプトモデルを継続的に発展させた成果だ。現在は「TARA自律輸送ソリューション」の一部を構成する。TARAは複数コンポーネントで構成される：ベース車両（複数のTA15）、充電ステーション、制御塔、顧客運用要件に合わせたクラウド接続ソリューション、メンテナンス・修理サポート、現場ごとに異なる実運用セットアップ。

TA15の想定用途は、採石場のような限定されたオフロード環境での、反復的な資材輸送だ。必要台数と充電ステーション数は、目標生産・輸送量と運搬サイクルに大きく依存する。3〜4台の小規模艦隊から、15〜20台の大規模艦隊まで、現場で協調運用可能だ。TA15艦隊は現場の積込み機械（ホイールローダーやショベル）と密接に連携し、現場の中央制御室から監視・制御される。

TA15は高出力オポチュニティ充電向けに設計されており、これは運搬サイクルの自然な一部だ。原則として毎サイクル、次のサイクルに必要なエネルギーを充電できる。充電は完全自律で、地上のパンタグラフとTA15底部のピックアップを介し、150kW高出力充電器で行われる。充電時間は必要エネルギー量により約1〜3分だ。

自律輸送ソリューションのメリット

顧客が得られる主なメリット：

• 電動ドライブトレインと革新的ベースマシン設計によるエネルギー効率向上
• バッテリー駆動によりローカルゼロエミッション
• 安全性向上
• 自動化・電動化・接続性の融合によるプロセス生産性の総合的向上

TA15コンセプトは「Electric Site」プロジェクトでのプロトタイプ実証で優れた成果を上げ、そのメリットと可能性を明確に実証した。次のステップは、システムの安定性、稼働率、総合性能を向上させ、プロトタイプから商用化可能なソリューションへ進化させることだ。

安全性はボルボの核心価値であり、TARAソリューションでも最優先だ。第一に、自律運用エリアをフェンス等で区画する。冗長性を持つ緊急停止システムで、システム全体を常時安全停止可能。交通管理システムが全機械の位置を常時追跡し、適切な交通フローを確保。TA15にはLIDARとレーダーを組み合わせた障害物検知システムを搭載し、走行経路上の障害物を検知する。

TARAシステムは従来のディーゼル機に何を意味するか？

従来の輸送ソリューションからTARAへの最大の変化は、「システム思考」の導入だ。これは単に今の機材を新しいものに置き換える話ではない。電動化・自動化・接続性の利点を最大限活かすよう、現場の働き方そのものを変革することだ。

TARAソリューションは、現在のボルボグループ輸送ソリューションの延長線上にある。輸送業界をより持続可能なソリューションへ変革する一助となる。ただし全環境・全顧客プロセスにフィットするわけではないため、ディーゼル機や再生可能燃料トラックも長く併存するだろう。

今後、採石場などの顧客現場運営にも変化が予想される。新たな職務とコンピテンシーが必要となり、顧客・パートナーと密接に協力しながら変革を進める必要がある。

当面の焦点と最優先事項は、開発・検証・バリデーションプロセスを完了し、選定顧客向けにTARAソリューションを市場投入することだ。2021年後半から開始し、以降数年でスケールアップを強く志向する。市場投入に向け取り組む傍ら、未来の現場をより生産的・効率的・安全にする他の自律ソリューション開発も継続する。乞うご期待——未来は非常にエキサイティングだ！

ボルボの電動化への取り組みや、その他のボルボ自律ソリューションについて、詳細はこちらでご確認いただける。

建設機械の未来を変える6つのイノベーション

建設業界は急速なイノベーションのダイナミックな時代を迎えています。建設機械メーカーは...

ボルボの電動化戦略：あなたの疑問にお答えします

ボルボ建設機械は、コンパクト機2シリーズのフル電動化をコミットした最初のメーカーです...

---

Hakyong Yang： 1998年ボルボCE入社。エンジン性能制御・エンジンシステム設置エンジニアを経て、現在は韓国昌原オフィスで中型ショベルプラットフォームのディレクターを務める。

Uwe Müller： 2006年ボルボCE入社。新技術・コンセプトマシン・サイトシステムの研究プロジェクトを複数主導（画期的研究「Electric Site」含む）。現在はボルボ自律ソリューションでオフロードソリューションのセールス・マーケティング責任者を務め、建設機械の自動化と電動化を専門とする。