推进工程机械电动化促进行业绿色高质量发展

推进工程机械电动化促进行业绿色高质量发展

石博 

扎赉诺尔煤业有限责任公司灵东煤矿     内蒙古  满洲里   021410

摘要：当前发展绿色经济，逐步实现“碳中和”成为我国未来发展的重要议题，而工程机械由于工作强度普遍较高，燃料消耗和污染物排放量大，节能减排形势更为严峻，因而电动工程机械也受到人们越来越广泛的关注。分析工程机械电动化发展必要性，介绍我国当前工程机械电动化的发展现状，对工程机械电动化的主要瓶颈及解决途径进行研究，并展望其未来的发展前景及主要方向。

关键词：工程机械；电动化；发展现状；前景

引言

当前，工程机械大多以化石燃油机械为主，排放大量高污染气体，与当前国家提倡的低碳排放新理念相违背。所以开展电动化工程机械研究正当其时、也非常必要。本文从分析当前工程机械电动化发展必要性入手，为今后推广电动化工程机械提供更多理论支撑和实践经验。

1工程机械电动化发展必要性

当今全球正处于高碳向低碳及净零碳转型的重要历史时期。2020年9月,习近平总书记向国际社会做出“碳达峰、碳中和”的郑重承诺,宣布中国力争于2030年前二氧化碳排放达到峰值,2060年前实现碳中和。截止到2020年年底,中国工程机械主要产品保有量约为802-869万台,比上年底增长4.94%。其中液压挖掘机保有量188.1-203.7万台,73.5kW（100马力）以上推土机保有量5.21-5.64万台,装载机保有量121.9-132.1万台,平地机保有量1.51-1.63万台,摊铺机保有量2.03-2.20万台,压路机保有量14.6-15.8万台,叉车保有量326.5-353.7万台。然而工程机械长期以来多采用柴油内燃机提供动力,加之施工作业工况复杂,排放技术水平相对较低,存在耗能高、污染环境等问题。随着我国能源损耗、环境污染等问题日益突出,环保排放要求愈发严格,新能源电动化产品发展已成为工程机械行业大势所趋。未来,随着“双碳”战略的持续推进,可实现零排放的电动工程机械更加符合低碳经济的要求。工程机械电动化将带动动力系统、电驱动系统及电控系统的研发投入和技术进步,推动相关领域技术突破,特别是智能控制及信息技术的不断植入,电动工程机械相较于传统燃油工程机械控制更为精准,成为实现智能化、无人驾驶的优先发展方向。当前,我国新能源工程机械技术正处于发展的关键时期,绿色环保、节能减排电动工程机械更加符合低碳经济的要求。我国作为石油消费大国,电动化对于保证我国能源安全具有重要意义。同时,中国企业自主掌控电动工程机械关键技术及核心零部件,确保产业链、供应链安全稳定,符合国家“双碳”战略,对能源动力转化、国际化竞争、产品转型升级和我国实现“双碳”目标具有重要而深远的意义。这将有助于我国电动工程机械实现“弯道超车”和“领跑”,推动全球工程机械领域绿色革命。

2我国电动工程机械的发展现状

我国新能源工程机械正处于关键的萌芽时期，以挖掘机、装载机为代表的工程机械电动化如雨后春笋。但是，电驱动工程机械相较于传统的以内燃机为动力的产品成本仍偏高，且工作环境较为受限。目前，电驱动工程机械的生产厂家也主要集中头部在大型主机厂，中联重科目前发布了纯电动泵车、非公路纯电动宽体自卸车等8大系列16种新能源产品，并宣布了纯电动搅拌车、混合动力高空作业平台等系列产品也将逐步上市。三一重工目前已下线超过10款电动化产品，产品涵盖了挖掘机、起重机、搅拌车、自卸车及路面机械。徐工推出了电动装载机、电动挖掘机、电动起重机、电动叉车、电动重卡等。柳工发布了多款电动挖掘机和装载机，并且在快速充电技术以及节能技术方面有了重要突破，可在1h充满约80%的电量。在上下游产业融合方面，三一重工与宁德时代签署战略合作协议，在电动化领域达成紧密合作，针对工程机械的工作特点开发专属的动力电池，更能提升产品的性能。中联重科则通过发展智能制造切入绿色发展的赛道，通过与Land-ing.AI达成合作，利用人工智能来优化电动工程机械产品，更是在今年隆重下线了全球首台纯电动汽车起重机。晋工新能源则与中科院海西研究院泉州装备制造研究中心、国网商用电动汽车投资有限责任公司等科研院所和产业链伙伴签约，率先在业内实现纯电装载机市场化应用。

3工程机械电动化技术发展路线

3.1提前做好低碳绿色建设谋划布局

“碳达峰”和“碳中和”时间节点逐渐临近，各行业各领域对低碳排放相关要求落实会逐步向纵深推进。作为建筑行业，更应该加快转型速度，重视工程机械清洁能源推广和引导工作，尽快实现建筑行业全过程低碳建设。同时要认清当前清洁能源工程机械推广中存在的问题，及时采取纠正和改进措施。从目前推广使用困难看，行业管理方面缺少鼓励清洁能源工程机械发展的相关政策与方针,例如建设主管部门缺少对清洁能源施工机械激励措施，评优评先中对清洁能源工程机械引导不足、企业信用加分项未涵盖该内容、采购清洁能源工程机械政府补贴缺少政策文件等。

3.2借助电动化东风，走进高端市场

高端市场是每个工程机械企业都渴望占领的板块，而传统的内燃动力工程机械国外产品相对更成熟，拥有一定的技术壁垒。而在此轮的电动化进程中，刚好可以利用我国在三电系统领域积攒的领先优势，借助电动化进程的弯道进行超车，推出高端的电动化工程机械产品，抓住进入高端市场的重要机遇。因此，生产企业要在这轮大革新中，沉下心，打好牌，推出高稳定性、高安全性、高操作性的产品，助力企业走向世界。

3.3完善和健全电动机械配套设施

电动工程机械取代现有燃油机械是趋势。目前我国与清洁能源工程机械相关的配套设施还不完善，这也在很大程度上阻碍了清洁能源工程机械行业的发展。一方面需要加快清洁能源工程机械相关配套设施建设。一些城市公用充电站、技术维修站等基础设施建设迟缓，导致充电的效率不高，对故障车辆维修不及时；另一方面国家开始鼓励地方建设换电站等相关设施，结合相关要求各地应建设能够快速更换电池的换电站，通过直接更换电池为工程机械提供更加充足的动力，减少在充电方面的时间损耗。同时延长清洁能源工程机械电池的使用寿命是最急需解决的关键问题，由于清洁能源工程机械电池的造价比较高，导致很多企业并不愿意更换电池，这也在无形中对清洁能源工程机械行业的发展造成了限制。

结语

工程机械电动化推广为社会实现节能减排、“双碳”落地提供了行业支撑,促进了工程机械产业链技术提升,实现跨越式发展,为工程机械行业拓展了工程机械安全环保、高效的应用领域范围,为用户提供了更加成本优化、安静环境的电动解决方案。充分发挥行业组织在行业管理、规范行业秩序等方面的作用,推动碳达峰碳中和目标的实现。

参考文献

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