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    高峰對話:探尋工程機械電動化新未來

    來源:匠客工程機械

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    所屬頻道:新聞中心

    關鍵詞:工程機械電動化

      全球減碳行動之下,工程機械行業主力機型技術創新升級步伐加快,作為中國工程機械企業轉型升級、貫徹落實“雙碳”目標的重要成果,新能源產品在市場嶄露頭角。在政策、技術與市場等多重因素的影響之下,工程機械新能源產業正形成動力技術多元化、多技術路線共存的發展格局。

      應如何定位不同發展階段新能源工程機械技術路線的關系?各技術路線的競爭力以及技術創新的突破方向在哪里?政策、產業該如何引導動力技術多元化,企業又該如何抉擇與布局?

      為此,“2022中國工程機械年度產品TOP50”在新設“新能源金獎”評選的同時,主辦方還特別策劃了一場題為“探尋工程機械電動化新未來”的高峰對話。對話嘉賓分別從各自角度出發,對工程機械行業發展新能源產品的意義及使命,企業戰略布局、取得的成果與面臨的挑戰,進行了充分的對話。


      高峰對話:探尋工程機械電動化新未來


      主持人

      楊志芳 匠客工程機械總經理、中國工程機械工業協會代理商工作委員會秘書長

      特邀嘉賓

      李建友 中國機械科學研究總院集團有限公司黨委委員、副總經理、中國工程機械工業協會雙碳工作委員會籌備組成員

      楊錦霞 柳工裝載機研究院常務副院長兼柳工電動技術與產品研究院副院長

      王   永 陜西同力重工股份有限公司總經理助理

      張金虎 三一汽車起重機有限公司重起事業部電動化所所長

      耿家文 徐州徐工挖掘機械有限公司副總經理

      高峰對話:探尋工程機械電動化新未來


      楊志芳:首先,我們請李建友副總經理介紹就工程機械行業發展新能源產品的背景及使命做下介紹。

      李建友:把握新發展階段,要貫徹新發展理念,構建新發展格局。黨的十八大以來,綠色發展理念提出并逐漸完善,已成為指導中國未來發展的五大理念之一?!半p碳”目標,是未來中國向綠色發展轉型的經濟問題,更是我們推動構建人類命運共同體的大國擔當。

      作為中國裝備制造業的重要組成部分,工程機械行業在踐行“雙碳”目標的過程中起著舉足輕重的作用,也將為行業自身帶來深刻變革,影響深遠。通過產業變革、技術創新變革、產業政策引導、標準體系建設、后市場配套創新以及人才的變革,培養專業化技術和管理人才,開發新能源技術及產品,做好服務體系建設,才能更好地把握“雙碳”為工程機械產品技術創新帶來的機遇,更好地適應綠色低碳轉型大勢。

      新能源產品的“戰國時代”,技術路線如何選擇?

      楊志芳:工程機械發展電動化產品有不同的技術路線,對于工程機械不同種類產品,不同的使用場景、在發展電動化產品方面會有不同的選擇,也會遇到不同的問題。接下來,我們分別請各企業代表針對不同的產品來談談您所在領域,電動化產品的發展階段、以及技術路線的選擇?

      楊錦霞:電動裝載機有混合動力和純電動兩種技術路線,純電動產品有氫燃料電池和鋰離子電池兩種方式。目前已投入市場的主要是采用鋰離子電池的純電動裝載機產品,分雙電機和三電機驅動,柳工采用的是雙電機。關于控制器,目前柳工正在進行集電池、電機和整機控制于一體的集成控制器的研發。

      在技術路線的選擇上,主要是考慮到產業的成熟度和產品的經濟型,鋰電池相對于氫燃料電池來說較為成熟,充電也更為方便;三電機技術方案,前后車橋需要不同的電機來驅動,控制難度可能更大,成本也更高。 

      王永:考慮到產品的特殊屬性以及施工環境對環保的高要求,我們認為非公路寬體自卸車是工程機械行業最可能率先落地和批量化運營的一個產品門類。

      同力重工自2014開始研發新能源產品,嘗試過增程技術、混電技術、分布式混合驅動技術,最后落到充電技術上,2021年還開發了使用氫燃料電池的非公路寬體自卸車,相對來說,在產品鏈上形成了較為完善的、全面的技術積累。我們在大容量電池包、功率控制器和大功率驅動總成資源方面的突破以及整機控制器的提升,都有助于產品的落地。

      新能源產品現在處于“戰國時代”,各條技術路線都在嘗試,是一種“百家爭鳴”的狀態,方向很明確。

      張金虎:三一起重機電動化產品目前有三大技術路線,一是托電,二是混動,三是純電。氫能產品也有一些規劃,后續會根據整個市場發展和基礎設施以及配套設施的建設情況開展。三一全球首款純電動起重機已上市并交付客戶使用,拖電版起重機也已經批量上市,從2021年10月到現在已售出400多臺,混動版起重機產品正在進行開發。

      在選擇這樣的路線之前,我們對起重機所有作業場景進行了分析,拖電版起重機主要適用于包夜和固定的作業場景,產品在施工過程中基本不會移動,這類應用場景占比約為60%。純電動起重機主要針對高環保、高移動性的城市作業場景?;靹影嫫鹬貦C主要針對野外作業等高移動性的作業場景,這類應用場景占比約為25%。當前,拖電技術是我們正在大力開發的主流路線,未來,隨著電動化市場不斷成熟以及充電設施逐步完善,我們的產品也會逐漸轉到純電動和混動路線上來。

      耿家文:徐工電動挖掘機產品技術路線包括插電式、純電動和氫燃料電池三大類,基本能覆蓋目前的客戶需求。

      插電式產品方面,徐工挖掘機插電式產品主要是覆蓋75.5噸到700噸共計12款產品,50噸級產品采用油電混合動力。純電動產品方面,徐工挖掘機目前有三種技術路線:第一種是在純電動力上增加常規的液壓系統,產品覆蓋從2噸到65噸的9款產品,其中20噸級產品已經在國家重點工程上示范應用,而且在2021年率先實現批量銷售。第二種在純電池動力增加能量回收和數字液壓等組合節能技術,相比傳統驅動系統節能25%左右,整個電池容量要縮減到75%,大幅降低購機成本。第三種是充電式挖掘機產品,全電驅和關鍵零部件等技術和配套正在開發。還有氫燃料電池挖掘機,也正在儲備中。

      直面挑戰,全產業鏈協同發展

      楊志芳:您所在子行業電動化產品發展過程中面臨哪些挑戰?如何突破瓶頸?對于推動整個產業發展您有哪些建議?

      楊錦霞:純電動裝載機產品在發展過程中也遇到了一些挑戰,主要來自四個方面:第一,客戶對電池的續航能力要求較高,而電池的體積容量會影響到整機的尺寸,這又關乎裝載機的后視野范圍,真正實現起來面臨一定程度的挑戰。第二,近期動力電池價格的上漲再度加大了主機企業的成本壓力。第三,客戶對電動產品的認知使得產品的推廣面臨一些難題。大家很關注首次購機成本,很少關注總持有成本和全生命周期的回報。

      鑒于此,產業鏈上下游企業應共同努力為克服這些挑戰,助推電動裝載機產業化發展:第一,提升電池技術、電機控制技術、節能技術等等。第二,繼續攻關節能技術,在用電量一樣的情況下,爭取實現最大的續航能力。第三,提升產品可靠性和后市場服務能力,增加產品推廣優勢。第四,創新商業模式,待市場成熟,嘗試以租代售、車店分離、融資等多種方式緩解客戶購機壓力。

      對于客戶來說,電動化產品的購機成本是非常高的,如果能像新能源汽車一樣獲得一定程度的補貼,或將更有利于工程機械電動化產品的發展和普及。

      王永:從產業鏈延伸的角度來說,相對傳統燃油產品的發展,行業互相之間的交流相對較少,產業的開放程度和成熟度還不夠。產業運行過程中,不可避免地會遇到一些技術上的瓶頸和政策上的問題,這需要業內外各方攜起手來,通過更多的交流和合作來破解,達到一個共享的狀態,不斷完善產業鏈,實現協同發展。希望行業層面本著更加開放合作的態度,協調更多的資源,組織更多的交流活動, 通過深入的溝通和碰撞,合力來化解技術和商務上遇到的一些問題。

      政策層面,我們也提倡政府在產品落地之后在稅費減免方面給予一定的支持,為企業增添研發動力,引領產業鏈正向發展。

      張金虎:起重機產品的電動化進程主要面臨四個方面的挑戰:第一,市場對電動化產品的接受程度不是特別高,很多客戶仍處于觀望狀態,政策方面多一些支持的話會更有助于產業向前發展。第二,充電基礎設施還不夠完善。第三,電動化方面的人才相對來說比較缺乏。第四,相關產業鏈不能夠匹配現階段起重機產品的電動化進程。起重機除了行駛之外,有上裝作業,而在上裝作業的電機電控這些方面,現在相當于是沒有人研究,所以這些方面還是不夠成熟。

      耿家文:純電動挖掘機在產業化道路上主要面臨四個方面的問題:第一,主要是“缺芯少電”的資源保供問題,目前來看電池資源依然緊張,訂貨量很大,真正交付很慢。第二,電池成本太高,產品推廣難。電池行業現寡頭格局,知識產權競爭激烈,造成電池成本過高,加上后期電池更換帶來的一系列運維費用,致使現階段用戶對電動產品的使用經濟性感知不是特別好。攜手上下游,打造更加健康的產業鏈生態環境,才有利于新能源產業良性發展。另外,新能源產品購買及政策補貼也是一個很大的課題,需要國家和行業層面共同來推動。第三,三電系統環境適應性和國際化出口的準備不足。電池的極端環境適應性和產品的多功能匹配都面臨突破。三電技術的成熟度、產品設計認證以及海外服務網點的布局等方面仍存在制約。尤其是在國內工程機械市場經歷下滑的時期,整個產業鏈更應該提到對于國際市場基于的站位和認知,全面做好準備工作。第四,沒有標準的換電模塊,不同品牌產品間電池包的互換性較差題。電池續航能力不足對產品使用造成很大的限制,這也需要龍頭企業來牽頭,聯合協會和政府一起出臺相關標準,協調整合產業鏈,盡快解決這方面的問題。

      未來已來,技術儲備和產品儲備是關鍵

      楊志芳:據了解,目前中國工程機械工業協會“雙碳”委員會正在籌備過程中,請您分享一下在產業和政策上行業將從哪些方面開展工作,以推動工程機械產品電動化發展。對企業布局和電動化產品研發又有哪些建議?

      李建友:目前,中國工程機械行業電動化發展還是具備一定基礎的,大家儲備了一定的技術,而且也開發了相當規模的產品。雖然說我們研究電動化比汽車行業晚,但是我們能感受它進步的速度,速度也很快,在“雙碳”目標的驅動下,相信國家會出臺相關的政策,給予更多的鼓勵和引導。企業應著力在以下幾個方面做好工作:第一,繼續在多動力元技術研發和創新下功夫。第二,在生產過程中實現綠色制造,選材、工藝、能耗和管理,都會有大的變革。第三,應該在配套環節和運維環節發力。第四,積極參與建立統一的評價標準體系和合規的市場管理運行規則。

      同時,中國工程機械工業協會積極響應國家號召,推動成立“雙碳”工作委員會,將協力做好以下工作:第一,推工政府出臺相關政策,提供戰略規劃上的引導,提出合理化建議。第二,聯合共建共享某些共性技術平臺,共同開發。第三,建立評價體系、標準體系、檢測體系和運維體系。第四,跨界聯合,建立涵蓋產業鏈上下游的協同發展組織架構,支撐新能源產業快速發展。

      當然,不管是國家政策的支持,市場體系的建設,市場的推廣還是用戶的認可度,甚至是市場份額和產品的替代性,都是一個穩步發展、循序漸進的過程,企業必須做好充分的技術儲備和產品儲備,這是關鍵。

      楊志芳:大家各自預測一下,2022年您所在子行業的電動化產品市場容量會有多少?

      楊錦霞:樂觀估計,2022年電動裝載機應該可以達到10%的容量,也就是說裝載機總銷量是10萬臺的話電動裝載機會占1萬臺。保守來看,5000臺肯定是可以實現的。

      王永:2022年非公路寬體自卸車領域電動化產品會有3600~4000臺的需求。鑒于目前的發展狀態和速度來看,未來能占到一半的市場份額。

      張金虎:2022年電動起重機產品的滲透率應該在6.5%左右,按照整個市場3萬臺的容量來計算,電動化產品可以達到2000多臺,其中拖電式產品會接近2000臺,純電和混動產品可能只有百余臺的量。

      耿家文:2022年電動挖掘機銷量在3000~4000臺左右,還是適宜的。未來伴隨產業鏈進一步成熟,電池環境適應性提升,成本進一步下降,2025年挖掘機市場電動化產品滲透率達到30%~40%也正常。

      楊志芳:感謝各位嘉賓的分享!工程機械電動化趨勢已經成為行業共識,相信在大家的共同努力下,包括電動化產品在內的新能源產品定會取得新的突破,助推產業加速駛入發展“快車道”。

      針對舉辦新能源金獎評選和高峰對話的初衷,后續我們主辦方還將陸續開展新能源產品評測系列活動,選取特定工況,深入一線,面向用戶全面解析新能源產品的技術特點和價值回報,真正推動新能源產品走進用戶,走向中國工程機械行業的千家萬戶!


      (審核編輯: 智匯聞)

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