近日，宝马宣布在德国正式停产内燃机，并表示今后德国工厂将全面转型电气化，引起了广泛关注。全球能源转型、低碳生活的呼声越来越高，不仅汽车工业在加速向电动化转型，全球工程机械行业的电动化趋势也在日益凸显，一些主要工程机械企业加快了向电动化领域进军的步伐。11月10日，沃尔沃集团宣布以2.1亿美元的价格将收购Proterra电池业务；11月20日，小松宣布收购美国电池解决方案公司ABS，以推动工业电气化进程。而早在今年2月，卡特彼勒也宣布将投资Lithos Energy电池技术公司。
在外企动作不断的同时，国内一众工程机械企业也纷纷牵手电池相关企业，寻求合作。2020年，三一重工就与电池龙头宁德时代达成合作；2022年8月2日，三一锂能有限公司成立；徐工则直接布局了电池业务，2023年10月，徐工集团下线了首台动力电池，11月15日，徐工首条新能源装载机生产线建成投产；中联重科已从锂电、氢燃料两条工程机械新能源化关键技术链，打造了从零部件到整机、硬件到软件的关键技术和零部件产业通道，实现了新能源发展关键零部件技术全面、自主、可控，并将技术积淀和优势辐射至农业机械等其他领域。
电动化前景可期
双碳战略的时代背景下，新能源是必然趋势。我国是工程机械产销大国，目前保有量约有1000万台，大部分以传统柴油内燃机作为动力，碳排放压力巨大，未来电动工程机械的发展空间也就越大。从以下几个层面就能看出，电动工程机械的时机和技术在日益成熟。
从国家层面看，电动化是碳中和政策的实现路径。在国务院发布关于印发《2030年前碳达峰行动方案》的通知中明确指出，到2025年，非化石能源消费比重达20%左右，单位国内生产总值二氧化碳排放比2020年下降18%。而工程机械作为能源消耗大户和碳排放大户，采用电动化将有效降低碳排放。
从技术层面来看，随着新能源技术的不断发展，工程机械的电池技术及充电设施不断进步和完善，整车的续航里程和使用寿命得到了大幅提升，从而提高了其实用性和可靠性。
而在成本端，电池的价格直接影响了电动工程机械总成本的高低。宁德时代董事长曾毓群曾表示：过去十年电池性能提高了3倍，成本下降了90%，参考新能源乘用车的价格趋势，预计未来2-3年后，随着电动设备的批量生产，加之锂电产业链不断成熟，动力电池成本将出现明显下降，电动化工程机械设备价格优势逐步显现。
从商业化应用来看，第一批购置电动工程机械的用户，目前已经走完了第一个回本周期了，实际运行已到上万小时。比如柳工电动装载机产品截至目前最长使用时间已近2万小时，所有已售的电动装载机产品工作时间总和超过了150万小时，在市场上获得充分验证。
此外，工程机械的电动化也为其无人化发展打下了基础。徐工XC968-EV无人驾驶纯电动装载机基于传感技术、物联网技术、人工智能和运动控制算法，与中交二航局自主研发的拌合站智能生产调度系统配合，实现无人电动装载机“铲、装、运、卸”施工作业，成为张靖皋长江大桥A1标生产建设先进技术突破的关键代表成功构建混凝土绿色化、模块化、无人化生产工厂。
博雷顿向重庆农神控股(集团)有限公司交付了无人驾驶电动装载机，博雷顿无人驾驶团队深入理解用户的真实需求，针对性设计无人驾驶方案，令车辆软硬件系统与实际场景需求充分统一，装载作业实现智能化，工人得以远离一线生产车间，在控制室即可完成工作。
能否完成逆袭有待时间检验
尽管电动化愈演愈烈，但电动化工程机械能否实现逆袭，再现电动化乘用车在汽车领域的颠覆性改变，还要面临诸多困难。除了常见的成本价格、电池续航和衰减问题、配套设施不足等限制因素外，还需着重考虑以下三大挑战。
01 电动化未能带来工程机械生产方式的变革
从产品属性来看，新能源汽车属于消费品，一方面有着国家政策的支持，另一方面借助与互联网的强关联性，在某种意义上改变了人民的生活方式。而工程机械具有生产工具的属性，减排、降噪、智能化、操作体验等并非是用户购买的首要考虑因素，用户更加看重设备的总持有成本和回报。
用户持观望态度、不敢尝试新事物，更多是对设备可用性缺乏信心。另外，电动工程机械尚未大规模经历完整的生命周期，电池的使用时长和更换成本都还只有预测的结果，还没有经过实践考验的答案。高昂的新机购置价格和不确定的后期隐性成本，让习惯了低价位的客户心生疑虑。
02 降本优势受多种因素限制
电动工程机械有两个公认的优势，一是环保，二是低成本。然而电动工程机械能否普遍实现降本呢？某研究机构对比了燃油装载机和电动装载机的经济效益，可以看出电动工程机械在经济效益方面确实具有相当大的优势。
那么理论上，用户应该很乐意转去拥抱电动设备才对，但又为何电动工程机械渗透率依然不高？显然，电动工程机械具有巨大成本优势，这是理想状态下的分析——当电动装载机的各项性能、工作效率与燃油装载机达到同等水平，我们可以得出这样的“实验室结果”。
另外还有很重要的一点，那就是作业时长。电动工程机械售价远高于燃油设备，其降本优势要在满足长时间作业的前提下才能体现出来。到目前为止，只有在一些特殊情况下才有可能达到降本的效果。比如发展势头最盛的电动装载机，只有在钢铁厂、港口码头物流装卸、商混搅拌站等工况环境中更具降本优势，一方面是作业半径小，另一方面它的作业时间非常饱和。如果每天只干几个小时，那么电动设备降本效果就要大打折扣。然而如今工程机械仍在下行周期，下游开工量不足，有多少电动工程机械能保证充足的作业量还是个疑问。
03 政策支持不足
最近两年新能源汽车呈爆发性增长，政策依然起到了基础性的作用，从一些热销车型的补贴和税费优惠金额中可以看出。
尽管也有一些鼓励工程机械行业新能源发展的政策，但主要以生态环境部印发为主，偏向于老旧高污染工程机械产品出清，引导工程机械行业清洁化、高科技化发展。具体到制造企业和用户层面，仍缺乏类似新能源汽车行业的补贴政策。对于客户来说，电动化产品的购机成本是非常高的，目前一台5吨电动装载机的购机价格在80-100万之间，相当于购买3台燃油装载机的价格。
如果能像新能源汽车一样获得一定程度的补贴，将更有利于工程机械电动化产品的发展和普及。这是当前企业的呼声，需要国家和行业层面来共同推动，出台税费减免方面的支持政策，为企业增添研发动力，引领产业链正向发展。
工程机械电动化全面替代还有多远？一些业内机构曾预测，到2025年电动工程机械产品的渗透率将达到25%。然而从近两年发展来看，尽管增长较为迅速，但距离这一目标仍有较大差距。以电动化发展最为突出的装载机为例，2022年电动装载机的销量仅为1160台，渗透率不足1%，而2023年1-10月电动装载机累计销量2536台，其中9月、10月占比连续达到10%，预计2023全年销量有望突破3000台。但即便如此，全年新增销量中电动装载机渗透率也仅为3%左右，一年仅增长2%，与25%的目标相去甚远。这还仅仅是电动化发展较好的装载机，而工程机械整体的电动化渗透率增长或许压力更大。
尽管近两年新能源汽车渗透率爆发式增长，但此前也是经历了长达十几年的沉淀。再加上与新能源汽车相比，工程机械电动化在政策引导、产业链成熟度、市场接受程度等诸多方面还存在差异。我们认为，电动工程机械将成为行业的一支重要力量，但要实现全面替代，仍然任重而道远。
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