领先的工程机械制造商和供应商已经意识到,动力系统电气化有望成为工程机械零排放的关键技术。许多大型发动机供应商,例如康明斯、道依茨和沃尔沃遍达,都在加大对电动化技术的研究投入,而包括沃尔沃建筑设备、JCB和Komatsu在内的多家原始设备制造商(OEM)已经推出了电池驱动的工程机械产品。IDTechEx最新发布的报告《2022-2042年工程机械电动汽车发展趋势》深入分析了这一新兴市场,重点阐述了动力系统电气化在各类移动式工程机械中的技术和经济考量,并全面列出了全球正在进行的工程机械电气化项目。.
对于大多数原始设备制造商 (OEM) 而言,其出发点将是小型紧凑型机械,这类机械的作业周期要求相对较低。这意味着,只需配备容量适中的锂离子电池、电动机以及完善的充电策略,即可满足日常工作所需的能量和动力。事实上,沃尔沃建筑设备公司已经意识到该领域电气化的潜力,并承诺将其所有小型轮式装载机和小型挖掘机产品线全部转换为电动动力系统,同时完全停止了新型柴油机型的研发。其他 OEM 厂商也将效仿。.
然而,鉴于10吨以上的挖掘机约占工程车辆二氧化碳总排放量的46%,为大型机械开发零排放解决方案至关重要。这些重型车辆高强度的工作循环意味着,20吨以上的挖掘机完成8小时工作日需要超过300千瓦时的能源。挪威和荷兰的项目已经研究了诸如电池更换和有线运行等解决方案,以满足这些工作循环的需求。在中国,工程机械制造商徐工、柳工和国机集团则选择了配备双通道直流快速充电(最高可达300千瓦)的大型电池系统。.
总拥有成本将是电动机械部署的关键因素。电动机械的成本高于柴油机械,主要原因是大型电池组的成本较高。IDTechEx 在报告中的分析表明,电动小型挖掘机的额外成本可能并不高,节省的柴油燃料和减少的维护成本足以抵消这部分溢价。然而,对于大型机械而言,电气化的额外成本可能仍然过高,原始设备制造商 (OEM) 需要获得大量的监管和财政支持才能推广电动化。.
减少温室气体排放固然至关重要,但推动机械电气化的其他重要因素也不容忽视,尤其是建筑工地柴油发动机相关的健康和安全问题。在英国,建筑业每年造成的职业相关癌症病例数量最多,其中约8%与柴油发动机排放直接相关。建筑业也是噪声相关疾病的高风险行业。电动机械噪音显著降低,有望改善工地沟通、安全和生产效率,同时还能减少周边地区的噪声污染。消除有毒废气排放可以改善建筑工地及其周边地区的空气质量,从而极大地改善建筑工人的工作环境。.
鉴于对零排放工程机械的需求,IDTechEx 预测,到 2042 年,全球电动工程机械市场价值将达到 1050 亿美元(年复合增长率 25.6%)。.
