深度報道：“大象”轉身，工程機械電動化成效初顯

【中國路麵機械網 原創報道】在國家實現“雙碳”目標、構建雙循環新發展格局的背景下，電動化成為工程機械綠色發展的重要方向之一，國內外主流工程機械企業加碼布局設備電動化，並積極推出電動化產品。在政策導向和市場需求雙重因素下，工程機械巨頭開始“大象轉身”。

古羅馬喜劇作家普勞圖斯說：“有價值的東西隻有對懂得的人才有意義。”意思是商品的價值是與人的需求相關。一台價值上百萬的電動裝載機也許多數人覺得貴，但還是會有人去買，因為懂它的用戶明白會創造更大的價值。甘肅天水某混凝土有限公司王總就是其中之一。“這不是簡單的價格就能說明白的，關鍵在於你購買的目的及它能給你創造的價值。”王總堅信自己當初的決策是正確的。

價值創造 用戶情定電動化產品

王總給筆者算了一筆賬：“一台5噸裝載機幹10小時大概需要消耗200公升燃油，按每公升7元的柴油價格來計算，一天一台車的燃油消耗就是1400元，電動裝載機一天的用電量大概是100多度電，按一度電一元錢來計算，電力消費一天不超過200元，與燃油裝載機相比，一天至少可以節省1200元。”除了燃油消費外，電動裝載機沒有發動機和變速箱，僅此一項每年還可以節省四五萬元。“我們的攪拌站幾乎常年處於工作狀態，就按一年工作11個月，每天工作10個小時的最低標準，每年僅燃油消耗便可節省33萬元，再加上維修保養節省的費用，一台電動裝載機一年便可以為公司節省38萬元。我們現在有3台電動裝載機，一年節省的使用成本便超過百萬元，經濟價值相當可觀啦！”王總饒有興致地介紹道。

甘肅天水某混凝土公司購買的柳工純電動裝載機正在作業中

“以上隻是企業的經濟成本，如果算上社會效益則更為可觀。”王總表示，裝載機曆來是排放大戶，一台5噸裝載機按每年2000小時的工作量，因燃燒產生的二氧化碳的排放量相當於100多輛乘用車的排放量。“現在國家高度重視節能環保，要求減少二氧化碳的排放量，用電動裝載機不僅節省成本，而且完全做到了零排放零汙染，高度契合國家政策，真正代表了未來的發展方向。”

純電動裝載機極高的性價比也得到了陝西某焦化集團客戶的高度認可。該客戶曾一次采購6台英軒重工純電動裝載機，究其原因就是被英軒重工純電動裝載機的高出勤率、低成本、高舒適性所打動。如今，設備已運營超過500小時，沒有出現過任何故障。分管設備的負責人介紹，按每台裝載機每天工作16小時計算，每小時能夠節省90塊油錢，一個月一台電動裝載機能節省約4萬元油錢。

陝西某焦化集團購買的英軒電動裝載機正在作業中

加速布局 工程機械電動化提速

2020年，我國電動叉車銷量41.03萬台，較2019年增加了11.17萬台，占我國叉車總銷量的51.27%，超過半數。對工況環境比較敏感的叉車，已經走在了電動化的前列。

從2009年以來，卡特彼勒順應電動化發展趨勢，以推出首款建設領域用的電驅動設備——D7E履帶式電驅動推土機為開端，後將電驅動應用於采礦等更多領域，開發出了多種電動產品以滿足客戶的不同需求。2021年，日本小鬆（Komatsu）將與Proterra合作生產電動挖掘機。據了解，Proterra將為小鬆提供各種組件，包括電池和外圍設備，如果一切計劃順利，那麽該電動挖掘機將會在2023年~2024年正式亮相。柳工是較早研發電動化產品的企業，目前該公司生產的電動裝載機在許多重大工程上都有較好的應用。此外，三一、徐工、中聯重科、山東臨工等企業在產品電動化方麵也取得了積極成果。

近年來，各主流工程機械企業紛紛推出了自己的純電動產品

三一將電動化作為公司未來發展的三大戰略之一。近年來，已相繼推出30餘款新能源產品，涵蓋純電、換電、氫燃料3大補能路線，並實現了電機、電驅、電池等三大件的自主開發，是行業新能源領域“品類最多、技術線路最全”的企業之一。徐工結合自身特點，致力於為用戶提供全係列電動化解決方案，產品涉及電動挖掘機、裝載機、礦用自卸車、電動攪拌車、高空作業平台等，服務涉及電池租賃、保養、回收等業務。中聯重科已發布8大係列16台新能源產品，包括全球首款純電動泵車、全球首款60米級別的混合動力泵車、全球最大118噸非公路純電動寬體自卸車等。從2020年起，山東臨工的電動裝載機已分批多次交付鋼鐵、礦山、港口等大客戶。2022年1月，山河智能自主研發的首款純電動微小挖成功下線，這是山河智能依托先導式創新平台，全新開發的一款高可靠性、節能、環保的新一代電動產品。

2021年底，晉工孵化出了一個全新的新能源公司。它區別於傳統的燃油機械板塊，是晉工集團控股的獨立子公司，除了對晉工現有的產品進行新能源化外，還為有需求的市場客戶提供油改電方案。其目標是為有需求的客戶提供成套新能源產品解決方案、充換電方案及專屬的金融解決方案。

2021年底晉工集團旗下新能源公司攜全係列電動工程機械產品正式亮相

目前，卡特彼勒、沃爾沃、龍工、山工、國機常林、山推、英軒重工等主流工程機械企業紛紛發布了自己最新研發的電動化、智能化產品，而各地電動化產品的批量交付儀式頻頻見諸報端。可以預見，工程機械電動化，將成為基礎建設、工業、電力、礦山、港口等領域降低碳排放，助力“碳達峰、碳中和”的重要手段。工程機械行業的電動化布局開始加速……

電動裝載機廣受市場歡迎

從近幾年大多數工程機械企業發布的純電動產品來看，大多集中在裝載機、攪拌車、礦用卡車等產品領域，這與其特殊的應用場景密不可分。在產品結構中，挖掘機、裝載機和起重機是銷量前三的產品，電動化產品滲透中對鋰電池等需求較大。

近年來，各主流裝載機生產廠家紛紛推出了電動化產品

純電產品主要應用於一些相對集中和特殊的場所，比如鋼鐵廠、煤礦、焦化廠、攪拌站等。而電動裝載機、礦用自卸車則主要在礦山、港口、碼頭等場所使用，它們的作業半徑小、活動場所固定、作業方式簡單。在甘肅瑞遠柳工總經理廖榮國看來，工作場所比較固定、工作頻率比較高的場所更適合使用電動裝載機，更有利於發揮它的節能效率，同時，在選擇電動裝載機時要盡量選擇一些可靠的品牌和產品，這樣有利於維護消費者的合法權益。

晉工新能源公司總經理陳德偉十分看好電動裝載機的應用前景，他認為到2025年電動裝載機的滲透率可以達到20%左右。其理由有三：一是國家政策的扶持，會帶動整個行業的發展；二是從乘用車、商用車的發展曆程是這樣的；三是部分發達國家也在推廣以純電為主的新能源產品。

博雷頓董事長陳方明認為未來五年內電動裝載機能完成90%的燃油替代，電動礦卡能完成60%的燃油替代，電動叉車有可能五年之內全麵實現電動化，挖掘機的電動化可能會慢一些，五年之內能達到20%-30%就很可觀了。該公司電動裝載機2022年的產銷目標是2000台，2023年是5000台。

廈工眾力興智能科技有限公司是一家從事智能化緊湊型工程設備、智能物流裝備及智能特種裝備研發、生產與銷售的專業化企業。該公司開發的新能源電池主要用於替代90千瓦以下的小型柴油機。郭濤董事長談到，前兩年當電動裝載機剛出來時，一台電動裝載機的價格動輒是一百多萬元，2021年電動裝載機最低的市場價格達到了70多萬元，今年電動裝載機的市場價格很可能會達到70萬元之內。至於電動裝載機是否能達到燃油裝載機的價格，“沒準兒有一天真可能會實現，其前提條件是電池技術足夠成熟，按照現代科技的發展水平，沒有什麽是不可能發生的事情。”

中國工程機械工業協會副秘書長呂瑩認為，工程機械電動化是實現低碳減排目標的一項重要內容。在一些比較特殊的場所，比如長隧道、狹窄室內空間、特殊的地理和氣候環境下，對於環境依賴和環境影響比較大的地方，會優先選擇采用電動工程機械進行施工。

有專家指出，混凝土攪拌車、裝載機、渣土運輸車、挖掘機等是未來最易實現電動化的產品，其中尤以小型工程機械推進速度會更快。

跨界黑馬 博雷頓的工程機械電動化之路

與傳統的工程機械企業有所不同的是，博雷頓在工程機械電動化上走出了一條與眾不同的道路。博雷頓公司成立於2016年，是一家跨界企業，憑借強大的創新基因和在新能源產業積累的經驗，短短數年間便迅速成長為工程機械電動化行業的黑馬。據相關人士介紹，在電動裝載機領域博雷頓的產銷量均位居行業第一，電動礦用車銷量位居行業前三。

博雷頓為用戶打造的新能源產品解決方案

董事長陳方明2008年便從事新能源產業，在智能化和無人化方麵有著較深的研究，正是這段特殊的經曆，使他十分看好工程機械電動化的發展前景。

博雷頓是最早將工程機械電動化上升到產品應用環節的企業之一。進入工程機械行業之前，該公司曾深入內蒙古鄂爾多斯大型露天煤礦做過詳細的市場調研，並發明了“油電比”一詞。其經過反複研究發現燃油裝載機與電動裝載機的油電比≤3:1，產品的經濟價值比較高，經過反複試驗，博雷頓將電動裝載機與燃油裝載機的油電比提升為2.5:1，即每消耗2.5度電便可替代一升燃油產生的動能。

博雷頓生產的純電動裝載機

該公司推出的第一代電動裝載機經過7000多小時高強度使用，仍然保持較好性能，深得用戶好評。目前，博雷頓已成功推出三款純電動產品，包括6*4純電動牽引車、5T型純電動裝載機、百噸級純電動礦卡。用戶對博雷頓電動裝載機的評價是充電時間短、續航裏程長、動力強勁、節能環保、安全舒適，作業效率高。2021年博雷頓累計銷售純電動產品近千台，其中電動裝載機達200多台。

“寧王”解鎖工程機械電動化

工程機械電動化提速其實是最近兩三年的事。之前，電動化於工程機械行業而言更多的隻是體現在概念上，而電動工程機械產品的應用是與電池技術取得的重大進步聯係在一起的。

寧德時代新能源科技股份有限公司是全球領先的新能源創新科技公司，專注於新能源汽車動力電池係統、儲能係統的研發、生產和銷售，已成為國際頂尖車企供應鏈的鋰離子動力電池供應商。2020年，寧德時代與三一集團簽署戰略合作協議，雙方將在新能源工程機械領域展開緊密合作，推動工程機械行業電動化發展。雙方合作聚焦混凝土機械、礦用機械、港口機械、起重機械、挖掘機、重卡等領域，並將進一步推進行業標準製定，優化工程機械電池技術應用，同時開發基於大數據的電池行為跟蹤、故障診斷等新技術。

三一集團與寧德時代簽訂戰略合作協議

目前，寧德時代已經和三一、中聯、徐工等廠家達成合作。王總在采購柳工純電動裝載機之前，最為擔心的是它的續航裏程問題，畢竟該攪拌站鏟運任務大，要是因為電能不足就會影響到整個攪拌站的運營。試用後，王總才發現自己的擔心是多餘的。柳工使用的是282kW·h的磷酸鐵鋰電池，化學穩定性好，並且終身免維護。當充電樁功率為240kW時，充電僅需1小時，如果采用300kW充電樁，充電僅需48分鍾左右。充滿後在普通工況下可連續作業10小時，重載工況下也可實現6小時的連續作業。三一、柳工、博雷頓使用的是寧德時代的電池。

寧德時代

2021年兩會前夕，全國政協委員、寧德時代董事長曾毓群提交了關於工程機械及重卡電動化的提案。曾毓群認為，過去十年電池性能提高了3倍，成本下降了90%，在儲能領域的商業化應用條件已基本成熟。工程機械和重卡這兩類車輛油耗大、汙染重，應該成為防治及節約能源的重中之重。

曾毓群表示，在技術上，我國已有完全能夠替代工程機械領域的發動機和部分液壓傳動係統；在商業模式上，通過車電分離、電池租賃模式可解決用戶對購置成本、裏程等擔心。以5噸裝載機為例，電動化後每年可節省能源費用20萬元。

近年來我國工程機械行業迎來高速增長，截至2021年，我國工程機械主要產品保有量近900萬台，工程機械後市場產業強勁發展。工程機械設備帶電量大概在100-300KWh之間，即使以最低100KWh電量計算，每年新增40萬台產品將帶來超過40GWh的鋰電池需求量。

目前，寧德時代已經正式成立了專用車和工程機械事業部，該部門將全麵聚焦於新能源專用車和工程機械領域。

道阻且長 電動化之路並不平坦

盡管推動工程機械電動化、加快工程機械向智能化轉型是大勢所趨，但當前我國電動工程機械產品的滲透率還很低，2021年電動工程機械產品的銷售量占比僅1%左右。因此，在“碳中和、碳達峰”這條全新的賽道上，國內工程機械企業與國際同行站在了同一起跑線上。

若想在碳排放和電動化大潮中加速前行，成本仍然是各企業攻堅的核心。以電動裝載機為例，一台電動裝載機的售價大概是70-100萬元之間，相當於燃油裝載機的兩至三倍。電動裝載機售價雖然比燃油裝載機貴40多萬，但在高強度工作狀態下，每小時至少可以節省80元燃油成本，這意味著電動裝載機用到5500小時便可以收回多出的購買成本。在博雷頓董事長陳方明看來，價格貴並不是阻礙電動裝載機普及的重要因素，讓客戶買得起用得起最關鍵。為此，博雷頓通過融資租賃等方式將購買電動裝載機的首付比例降到比傳統燃油裝載機的首付還低。同時，還完每月分期的貸款後還要比購買傳統燃油機械節省三四千元，這樣極大地減輕了客戶的購買負擔，深受客戶的歡迎。博雷頓經過三輪融資近10億元，為推進工程機械電動化奠定了堅實基礎。

在晉工新能源公司總經理陳德偉看來，要想做好新能源產業，既要發揮傳統製造優勢，在品質上狠下功夫；又要利用好新能源研發優勢及資本優勢，三者缺一不可。

在調研中，幾乎所有的用戶都對電動化產品持支持態度，一致認為電動化、智能化是大勢所趨，但90%以上的用戶明確表示暫時不會購買。阻礙購買的因素還是價格，在部分用戶看來，工程機械的電動化還隻是處於概念階段，隻有當產品的價格與價值相等時，他們才會考慮購買。

在電動裝載機中，電池的價值占其價值的絕大部分。而如何克服電池安全性能差、續航裏程短、充電時間長、配套充電設施不完善等將是今後一段時期需要集中攻關的核心問題。

筆者認為，工程機械要想完全實現電動化或是大麵積普及電動化，至少還需要邁過“幾道坎”：
一是電池使用壽命普遍偏短。目前工程機械上使用的電池主要有兩種，一是磷酸鐵鋰電池，另一種是鋰電池。這兩種電池各有優勢，磷酸鐵鋰電池安全、使用壽命長，但能量密度小；鋰電池體積小、能量密度大，使用壽命要短一些。磷酸鐵鋰電池在合理充放的情況下可以充電2000次左右。普通鋰電池充放電次數為400-600次，即使是性能較好的鋰電池充放電次數也不會超過千次。單就電池的使用壽命而言，無論是磷酸鐵鋰電池還是鋰電池，與傳統的柴油機相比，都存在著不小的差距。

二是適用範圍較小。如果按標準的每天工作8小時來說，就算一天隻充一次電，鋰電池的使用壽命也不會超過3年，磷酸鐵鋰電池的使用壽命不會超過5年。對於許多用戶而言，正常的工作時間一般在12小時甚至更多。過於頻繁的充電不僅會縮短電池壽命，而且每次充電所需的時間也會讓許多老板望而卻步。

除去充電時間和電池的使用壽命，充電樁也是一個很大的問題。在一些偏遠地區，用電很不方便，而且機器移動到另一個地方就需要另外建充電樁。相較傳統的柴油機而言，電動機械的使用場所就受到了諸多條件的限製。因此，隻有采石場、攪拌站、煉鐵廠等有穩定電源的工況才比較適合電動機械使用。

博雷頓在做電動工程機械時，之所以先選擇電動裝載機和電動礦卡也正是考慮到了充電方麵的問題。陳方明認為，履帶挖掘機的電動化目前尚不太成熟，除了充電不太方便外，油電比較高也是另外一個需要考慮的因素。電動裝載機的油電比大概為1:3，而電動挖掘機的油電比為1:3.8，這需要花更多的電才能達到1升油的效果。

三是電容衰減較快。蓄電池在使用一段時間以後，都會或多或少出現電量的衰減。不管是磷酸鐵鋰電池還是鋰電池，在長時間使用後都會出現虛標的情況。通俗講就是，電池隨著充放電次數的增加，健康程度會不斷下降，電池變得越來越不耐用。另外，不論是磷酸鐵鋰電池還是鋰電池，在低溫環境下電量消耗會加快，這可能會影響一些冬季氣候寒冷的北方客戶選擇使用電動工程機械。

陳方明坦言，目前購買電動裝載機的大部分用戶都是係統性大客戶，這是因為他們的經濟實力較強，工程量較為飽滿，對普通散戶而言，即使你買得起可能也用不起，一台電動裝載機每年至少需要工作三四千小時，才能真正發揮它的使用優勢。陳方明認為，隨著技術的精進，電池未來可能還有15%左右的降價空間。這也意味著未來電動裝載機的降價空間不會很大。

陳德偉認為，影響工程機械電動化的主要因素有：一是“三電”成本帶來整機成本的上升，給客戶及整機廠商帶來了較大壓力；二是進一步完善充換電設施。一次性購機成本過高是目前影響工程機械電動化推廣的困局之一。該公司的對策是通過金融手段來減少客戶的購買壓力。

在政策導向、工況所需的條件下，我國工程機械電動化發展之路已愈發清晰，電動化產品盡管大勢所趨，如同燃油汽車和電動汽車一樣，互相的發展是彼此迭代還是長期共存呢？對此，中國工程機械工業協會副秘書長呂瑩認為，新能源包括氫燃料、天然氣等，電隻是其中的一種，即便新能源興起，至少短期內不會取代傳統燃料。他表示，電動化在進步，內燃機也在進步，隻要符合環保需求，用戶就會選擇和使用它。因此，在現階段各種能源共存的局麵將會長時期存在。工程機械要實現雙碳目標，電動化隻是方向之一，要想滿足用戶的需求，需要提供各種不同的能源配套使用方案。在他看來，隻要符合國家環保需求，它就有存在的價值和發展的空間。但他同時承認，電能作為國家重點發展的清潔能源，又有使用成本及經濟方麵的優勢，未來肯定能夠得到較快的發展，所占的比重也會越來越高。

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