主題：政策催化+三電動技術（電動車馬達、電動車控制器、電動車電池），工程機械電氣化已成定局！

主題：政策催化+三電動技術（電動車馬達、電動車控制器、電動車電池），工程機械電氣化已成定局！

前言：
近年來，隨著環境議題逐漸成為全球關注的焦點，節能減排、邁向「綠色」發展已成為各界的普遍共識！乘用車領域，過去十年電動車年銷量飆升，預計到2024年4月，電動車批發零售滲透率將超過50%；工程機械領域，雖然目前電氣化滲透率較低，但已呈現出強勁的增長勢頭。以乘用車電氣化流程為例，工程機械的電氣化進程可謂是一場顛覆性變革，或者說，變革即將開啟！
預計2024-2025年，挖土機等主流工程機械的電氣化需求將快速成長，更新換代需求可望支撐國內工程機械產業的需求。同時，電氣化的快速發展可望凸顯國內OEM廠商的產品競爭優勢，並協助其全球發展。

未來趨勢：
電氣化有望推動中國工程機械產品實力的提升，技術突破已成為全球佈局的關鍵組成部分。中國擁有全球最完整、領先的電氣化產業鏈，電氣化或將成為工程機械OEM廠商全球化進程中的關鍵變數。自2023年以來，隨著電氣化技術的突破和電池價格的下降，電動工程機械的投資回收期大幅縮短，產業化進程迎來重大突破。

電氣化領域的突破可望為海外市場帶來突破性機會::
①電氣化將成為國產品牌的專屬標籤：工程機械產業具有一定的消費品屬性，尤其是歐美市場對品牌有一定的黏性，而中國市場擁有世界上最完整、最領先的電氣化產業鏈，中國電動工程機械在全球市場上具有稀缺性。
②電氣化是打破售後服務現狀的關鍵：電氣化產品的大規模推廣將大大增加工程機械售後維護的難度，中國品牌有望成為極少數能夠提供完整電氣化售後維護解決方案的實體之一，從而大大降低售後建設的難度。
③電池技術領先全球+顯著成本優勢：中國電動工程機械處於領先地位。中國動力電池產業發展迅猛，預計2023年全球動力電池裝置容量將達到706GWh，而中國​​將達到386GWh，成為全球動力電池的主要成長極。在快速成長的同時，電池產品也不斷快速篩選和降低成本，這已成為電動工程機械產品降低成本的關鍵環節。以電動挖土機為例，電池成本約佔電動挖土機總成本的40%，電池成本的降低對降低下游企業的初始投資成本、縮短電動化產品的回收週期具有顯著影響：經濟性是推動電動工程機械發展的重要因素，因此，中國電池產業的蓬勃發展直接有利於電動工程機械的發展。
④主要類別的電氣化滲透率快速提升：預計電氣化滲透率將率先達到峰值，國內電動工程機械的發展速度將領先全球。未來，隨著電氣化的不斷推進，中國將成為全球首批實現各類電氣化的國家。

核心技術：
模組化設計，馬達直驅，反應迅速；動力電池組免維護設計；分散式學習演算法實現電池組的智慧管理；一體化模組化設計大幅降低安裝維護難度；除電氣參數保護和過熱保護外，還提供防煙保護和三重安全保護；設置充足的結構散熱空間和導流槽，確保系統單體的穩定性；符合IEC和GB多項標準和規範；專有的高壓聯鎖設計，確保系統安全；IP67及以上環境防護等級；標準CAN控制協議，通訊連接便捷。直流永磁電機，效率高達96%；動態負載匹配，確保效率和穩定性；PCT自加熱系統，適用於-30℃低溫環境；完善的上電自檢系統，確保整車可靠性；雙槍充電接口設計，最快1小時即可充滿電；AC/DC、DC/AC均採用高效設計，效率高達90%；配備GPRS數據遠程控制功能。
變速箱模組，所有工作狀態一目了然。

設計原則：
本文引進了純電動驅動執行器，徹底摒棄了液壓幫浦閥設計。採用電動缸、電子控制器等純電動驅動結構完全取代液壓泵閥等驅動執行器，實現了工業級控制精度、高傳動效率、系統閉環控制以及分佈式電子控制的智能工業集成，這是純電動驅動方案的關鍵佈局。回顧電氣化發展的“三步驟”，電氣化的核心邏輯在於降低能耗和成本，而分散式佈局是理論能耗最低的主控佈局。過去，工程機械的馬達和內燃機幾乎都是固定幫浦、固定輸出功率，傳統的液壓佈局中並未出現分散式佈局。未來進入電氣化時代，隨著馬達、變數泵浦和高速泵浦的普及，分散式佈局將成為可能，這種「一對一」的佈局將最大限度地提高整機的傳動效率。

從機械油潤滑轉向電動潤滑的優勢：
1. 節能減排：符合國家雙碳戰略，真正實現了節能減排。傳統燃油機械在使用過程中會產生大量廢氣排放，造成環境污染。而將石油轉化為電能後，機械工程將使用電能取代燃料，大幅減少廢氣排放，有利於環境保護和節能減排。降低職業健康風險
2. 透過將傳統的燃油動力改為電力驅動：車輛運行噪音大幅降低，從而減少對操作人員聽力健康的損害。電動車輛在運作過程中不會產生廢氣，避免了廢氣中有害物質對操作人員呼吸系統的損害。更低的噪音環境和更清潔的空氣品質有助於改善操作人員的工作環境，進一步減少職業病的發生，降低成本。燃油價格波動且不斷上漲，燃油動力機械工程面臨日益增長的能源成本。燃油動力機械工程透過電力驅動，可穩定電價，降低能源成本，提高經濟效益。馬達和電池在其使用壽命週期內基本上無需維護，大大延長了挖土機的使用壽命，降低了維護成本。

3. 智慧化發展：石油轉化為電力後，機械工程可利用電力系統的智慧技術實現遠端監控、智慧控制等功能，從而方便機械的管理與維護。

機械工程中石油相對於電力的優勢非常明顯，可以帶來環境保護、節能、降低成本、高效率等好處，這是機械工程未來發展的重要趨勢。

未來挑戰：
未來電氣化技術的突破依賴於碳化矽技術的成熟度：電動工程機械的技術瓶頸主要集中在中大型設備的功率輸出和續航能力。對於中大型工程機械而言，為了滿足長期高負載運轉和短時充電的需求，必須確保穩定的高功率輸出輸入容量。在原有功率元件IGBT支援的中低壓平台（一般低於650V）下，高功率需要更高的電流，電路損耗IR值翻倍，電流熱效應顯著增加功率元件的散熱壓力，嚴重影響電池壽命。 SiC功率元件能夠在高壓（1000V以上）下提供穩定的輸出，具有低導通電阻、低電流和高溫下性能穩定等優點，因此與IGBT相比，SiC功率元件的功率損耗降低了50%以上，整機電池壽命可有效提升5%-10%。綜上所述，隨著國內碳化矽產業的成熟以及成本和產量的不斷提高，碳化矽將成為工程機械電氣化的唯一選擇。

概括：
電動工程機械的市場格局預計將持續，產品佈局無限延伸。傳統工程機械OEM廠商已在工程機械領域佈局，並率先將適用於封閉、固定工作環境等應用場景的細分產品推向電氣化。全球領先的工程機械企業已深度部署電氣化設備，PUMBBA技術自主研發也與國內外廠商深度合作開發，並持續推出各類電動工程機械產品。