“工程機(jī)械的電動化很慢，還有很長的路。”這是國內(nèi)某工程機(jī)械巨頭企業(yè)反復(fù)提到的一句話。

　　工程機(jī)械，也就是起重機(jī)(吊車)、裝載機(jī)、挖掘機(jī)、重卡、礦卡之類的作業(yè)設(shè)備。我國作為世界上最大的工程機(jī)械產(chǎn)銷國，市場規(guī)模和發(fā)展空間巨大，例如2021年中國挖掘機(jī)產(chǎn)品銷量342784臺，同比增長4.6%;裝載機(jī)產(chǎn)品銷量為140509臺，同比增長7.1%;平地機(jī)、推土機(jī)、壓路機(jī)等的銷量也都是增長的。

　　經(jīng)過長期的市場兼并，我國工程機(jī)械行業(yè)內(nèi)競爭格局持續(xù)調(diào)整，市場逐漸向規(guī)模大、實力強(qiáng)的行業(yè)龍頭企業(yè)靠攏。

　　以挖掘機(jī)為例，光是三一和徐工兩家制造商，就近乎占據(jù)了挖掘機(jī)市場的半壁江山。在此背景下，中小型企業(yè)想在傳統(tǒng)機(jī)械布局中再有所精進(jìn)，可以說勢必登天。

　　相比之下，電動工程機(jī)械的研發(fā)是一個從無到有的過程，即使是龍頭企業(yè)，也尚處于起步階段，目前電動產(chǎn)品的市場滲透率僅僅在個位數(shù)。

　　而且，電動化產(chǎn)品的研發(fā)符合國家環(huán)保戰(zhàn)略的發(fā)展要求，是工程機(jī)械行業(yè)發(fā)展的必由之路，市場前景大為廣闊。

　　對此，有業(yè)內(nèi)人士預(yù)測：純電動工程機(jī)械市場將在2025年達(dá)到爆發(fā)點，主要產(chǎn)品滲透率或?qū)⑦_(dá)到25%。

　　這對于業(yè)內(nèi)普遍將2020年定義為元年的工程機(jī)械電動化市場來說，這種滲透率高的嚇人。

　　由此可見，在傳統(tǒng)市場占比高度集中的情況下，搶跑電動化已成為中小型企業(yè)爭相競逐、彎道超車的首選賽道。

　　01、行業(yè)巨頭的布局

　　我國工程機(jī)械市場的集中度較高，比較龍頭的企業(yè)包括徐工集團(tuán)、三一重工、中聯(lián)重科、柳工機(jī)械、中國龍工、山東臨工等。同時，近幾年也出現(xiàn)了一些創(chuàng)業(yè)公司進(jìn)軍工程機(jī)械領(lǐng)域。從產(chǎn)品上來看，無論是老牌企業(yè)還是創(chuàng)業(yè)公司，都在布局電動化的工程機(jī)械產(chǎn)品。

　　這些新能源化的工程機(jī)械產(chǎn)品種類豐富，基本涵蓋了大部分的設(shè)備類型。同時能源類型也比較多元，包括純電、混動和氫燃料電池。

　　某業(yè)內(nèi)人士表示：“徐工、三一這些大型企業(yè)，都把電動化產(chǎn)品擺在了很高的戰(zhàn)略位置，有的甚至都是董事長在親自負(fù)責(zé)?！?/p>

　　這么做首先因為電動化仍是一個明顯的發(fā)展趨勢，即使未來工程機(jī)械領(lǐng)域的電動化率很可能達(dá)不到乘用車或其他行業(yè)那么高，但其產(chǎn)品特性仍能在某些細(xì)分場景受到青睞。對于未來市場來說，企業(yè)需要這樣的技術(shù)儲備和產(chǎn)品能力。

　　在現(xiàn)階段，電動化工程機(jī)械的產(chǎn)品也能以“廣告”的形式為企業(yè)帶來更高的關(guān)注度。

　　另一方面，某工程機(jī)械品牌從業(yè)人員表示“一個品牌不可能在所有產(chǎn)品類別上都是很強(qiáng)的，這時電動化的產(chǎn)品可能會為企業(yè)帶來彎道超車的機(jī)會。”例如無論是三一重工、徐工還是柳工，其重卡車型的銷量往往不如陜汽等企業(yè)。從數(shù)據(jù)上來看，僅去年上半年，陜汽重卡的銷量就達(dá)到了十萬臺，這種專一品類的市場壟斷地位是顯而易見的。

　　但在電動產(chǎn)品上，2021年，陜汽純電動重卡的銷量僅為220輛，今年上半年已拿到訂單820輛，今年全年預(yù)計可銷售純電動重卡2000輛。而三一重工2021年全年的電動重卡銷量則為773輛，預(yù)計今年仍會增長。

　　這種大家都在同一起跑線上的狀態(tài)，是行業(yè)巨頭目前紛紛布局電動化產(chǎn)品的最直觀的推動力。

　　02、省錢是關(guān)鍵

　　工程機(jī)械面對的是B端市場，是一種重資產(chǎn)的生產(chǎn)力工具，能不能省錢、能不能帶來利益最大化是下游客戶最關(guān)心的問題。

　　而能否省錢要從兩方面看：使用成本和購買成本。

　　工程機(jī)械的使用成本來自能源消耗、人工費用、維護(hù)保養(yǎng)、輪胎磨損更換等方面。其中電動工程機(jī)械和傳統(tǒng)工程機(jī)械的主要差異集中在能源消耗上，其他方面區(qū)別不大。

　　以裝載機(jī)為例，從相關(guān)從業(yè)人員給到的數(shù)據(jù)上來看，在使用成本上，以每天運營10小時，每年運營300天計算，純電動裝載機(jī)每小時耗電45KWh，充電1.5元/KWh，年運營費為20.25萬元;燃油裝載機(jī)每小時油耗20L，當(dāng)前柴油價格8.7元/L，年運營費52.2萬元。

　　在保養(yǎng)維修上，假設(shè)燃油裝載機(jī)每年費用3.04萬元，純電動裝載機(jī)每年費用1.53萬元，由此測算5年周期內(nèi)，純電動裝載機(jī)運營費用108.9萬元以上，燃油裝載機(jī)運營費用276.2萬元以上。

　　可見從長期運營角度來看，電動工程機(jī)械是能夠幫助客戶省錢的，而且省的還不少。

　　但另一方面，工程機(jī)械市場是非常容易受到社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度的影響而產(chǎn)生波動的。例如2021年3月份，國內(nèi)挖掘機(jī)銷量為72977臺，而今年的3月份國內(nèi)挖掘機(jī)銷量僅為31000臺左右，銷量增速為-58%。

　　造成這種情況的最大原因之一是由于全國疫情導(dǎo)致的土地項目開工率不足，工程機(jī)械用戶的生產(chǎn)經(jīng)營受創(chuàng)，此時他們就會更傾向租用或購買二手設(shè)備，更加關(guān)心短期的經(jīng)濟(jì)效益。

　　而在購置端電動工程機(jī)械的售價會更高。市場上純電動裝載機(jī)價格在80萬元左右，燃油裝載機(jī)售價35萬元左右，中間有45萬元左右的差價;同時這種較大的差價在其他電動工程機(jī)械種類中也是普遍現(xiàn)象。某業(yè)內(nèi)人士表示：“電動工程機(jī)械的售價比燃油的高太多了，基本都要貴一倍以上。”

　　在經(jīng)濟(jì)下行壓力較大時，電動工程機(jī)械高昂的售價會提高客戶的購買門檻，也會延長回本周期。某業(yè)內(nèi)人士表示，以中型挖掘機(jī)為例，使用電動化產(chǎn)品的回本周期基本要到4年。而且電動工程機(jī)械的成本很大一部分由電池占據(jù)，這一點和電動汽車很像，基本也要占到產(chǎn)品成本的50%，而這也意味著其會受到電池供應(yīng)商帶來的漲價壓力。

　　尤其是今年，我國動力電池因為多種原因價格一路飆升，國產(chǎn)電動工程機(jī)械品牌博雷頓還在今年5月份發(fā)布了漲價公告，表示由于全球原材料價格持續(xù)上漲，博雷頓生產(chǎn)成本不斷攀升，決定自2022年6月1日零時起調(diào)整旗下產(chǎn)品結(jié)算價格，包括：

　　1、新能源裝載機(jī)產(chǎn)品上浮5%;

　　2、新能源牽引車產(chǎn)品上浮5%;

　　3、新能源礦卡產(chǎn)品上浮3%;

　　4、新能源挖掘機(jī)產(chǎn)品上浮5%。

　　這種情況是不利于電動工程機(jī)械的銷售的。而且從目前的鋰電池市場格局來看，由于有新能源汽車這個龐大的增量市場托底，動力電池未來幾年的降價空間十分有限，這也意味著電動工程機(jī)械的售價仍將處于高位。

　　03、行業(yè)痛點

　　痛點一：續(xù)航時間短，頻繁充電影響作業(yè)進(jìn)度

　　續(xù)航時間上，目前已經(jīng)上市的大部分電動設(shè)備作業(yè)時長約5-6小時，而實際工程機(jī)械設(shè)備每天作業(yè)時間約12個小時，因此，雖然個別電動挖掘機(jī)續(xù)航時間達(dá)到8-10小時，個別電動裝載機(jī)續(xù)航時間達(dá)到10小時，但除拖電設(shè)備外，其他電動設(shè)備仍需每天利用午休時間沖電1次才可實現(xiàn)設(shè)備全天作業(yè)。

　　充電模式上，目前大部分電動工程機(jī)械支持工業(yè)用電、民用電、汽車充電樁充電，三一部分產(chǎn)品還支持補(bǔ)電車充電，多種充電模式滿足不同場景下的電動設(shè)備作業(yè)需要，但實際作業(yè)過程中，午休時間多臺電動設(shè)備同時充電對施工現(xiàn)場的電壓有一定要求。充電效率上，目前電動設(shè)備正常充電至少需要4-6小時，雖然當(dāng)前大部分電動設(shè)備支持直流快電和交流快電，充電時長約1-2小時，以三一SY19E為例，直流快充需要1.5小時，交流充電需要2.5小時;柳工922F-EV 1小時可以充滿80%的電量，但快速充電時長遠(yuǎn)長于傳統(tǒng)燃油設(shè)備加油時長。

　　雖然當(dāng)前電池技術(shù)下，設(shè)備續(xù)航無法滿足全天作業(yè)需要，但根據(jù)技術(shù)演進(jìn)來看，電池原材料和電池技術(shù)的突破，能量密度和電池容量將有效改善用戶里程焦慮。

　　痛點二：電池自然衰退不可避免，溫度環(huán)境和使用方式影響電池性能

　　電池容量衰減不可避免，目前磷酸鐵鋰電池的循環(huán)充電次數(shù)約2000次，普通鋰電池循環(huán)充電次數(shù)為400-600次，即使是性能較好的鋰電池循環(huán)充電次數(shù)也不會超過千次，在使用過程中電極活性材料的損失導(dǎo)致電池容量衰減，可循環(huán)離子損失或內(nèi)阻增加導(dǎo)致的極化現(xiàn)象，導(dǎo)致電池容量衰減和阻抗增加，從而影響電池容量和功率，電池特性帶來的性能自然衰退不可避免。結(jié)合上文提到電動工程機(jī)械設(shè)備每天至少循環(huán)充電1次，自然使用磷酸鐵鋰電池的壽命約5年，與傳統(tǒng)設(shè)備相比仍有一定差距。

　　環(huán)境溫度影響電池性能，根據(jù)北京萬源石墨烯與儲能研究中心實驗結(jié)論來看，低于0℃以下的環(huán)境中充電時電解液電導(dǎo)率的降低、電極界面膜阻抗的增大和電荷傳遞電阻的增大使電池的放電容量減少，充電環(huán)境溫度高于50℃時，LiFePO?與電解液發(fā)生氧化反應(yīng)而使Fe離子析出，SEI膜的溶解以及正極集流體被電解液與水反應(yīng)生成的HF腐蝕都將導(dǎo)致磷酸鐵鋰動力電池容量快速衰減，影響電池的高溫性能，因此工程機(jī)械作業(yè)環(huán)境復(fù)雜，夏季高溫和北方秋冬低溫作業(yè)環(huán)境下，都對電池性能有明顯影響。

　　快速充電影響電池壽命，根據(jù)調(diào)查顯示如果一直使用快速充電樁對動力電池充電電池使用壽命會縮減70%左右，在實際使用過程中，為滿足施工進(jìn)度需要工程機(jī)械電動設(shè)備利用午休時間進(jìn)行充電，使用快速充電的情況頻繁發(fā)生，也明顯影響電池壽命。

　　此外，充電電壓、充電電流過放電、暴力駕駛等都影響電池性能。

　　電池BMS系統(tǒng)正不斷完善，提供的充放電溫度保護(hù)、能量監(jiān)控管理、電池狀態(tài)檢測等功能，有效實現(xiàn)電池的智能化管理和維護(hù)，能提高能量利用效率，提升電池性能，延長電池壽命。

　　痛點三：工程機(jī)械電動化配套設(shè)施和服務(wù)滯后

　　工程機(jī)械電動化配套設(shè)施對電動化設(shè)備滲透率有直接影響，目前新能源汽車配套設(shè)施和服務(wù)發(fā)展迅速，充電設(shè)施方面，《中國主要城市充電基礎(chǔ)設(shè)施監(jiān)測報告》中顯示32座全國主要城市公用樁的平均密度為21.5臺/平方公里。32座城市中心城區(qū)公用樁的平均覆蓋率為73.3%。換電設(shè)施方面，截至2022年2月份，我國主要換電運營商換電站數(shù)量達(dá)到1405座，同比增長111.92%，連續(xù)5個月?lián)Q電站數(shù)量增長超過100%。而電動工程機(jī)械設(shè)備的充電和換電配套基礎(chǔ)設(shè)施和服務(wù)發(fā)展明顯滯后于新能源汽車。

　　配套設(shè)施和服務(wù)玩家與新能源乘用車重疊，工程機(jī)械配套環(huán)節(jié)缺失影響市場滲透率。

　　目前電動工程機(jī)械配套設(shè)施和服務(wù)的企業(yè)主要包含三類，一類是頭部主機(jī)廠，類似目前三一重工和徐工布局充/換電站制造環(huán)節(jié);一類是專業(yè)的電力方案提供商，類似國電投和南方電網(wǎng)主要布局充換電設(shè)備制造和基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)環(huán)節(jié);還有一類是以新能源汽車配套服務(wù)為主的企業(yè)，這類企業(yè)主要為新能源汽車提供配套的電池資產(chǎn)管理、電池運營、充電樁運營服務(wù)，隨著電動工程機(jī)械設(shè)備的研發(fā)問世，擴(kuò)展出工程機(jī)械領(lǐng)域業(yè)務(wù)。因此從行業(yè)玩家的情況來看，電動工程機(jī)械配套基礎(chǔ)設(shè)施和服務(wù)市場存在大片空白市場：第一，目前市場上提供新能源基礎(chǔ)設(shè)施和配套服務(wù)的數(shù)量即使對于新能源汽車而言，仍有較大的市場空間;第二，雖然新能源汽車的基礎(chǔ)設(shè)施不斷完善，但電動工程機(jī)械與新能源汽車的基礎(chǔ)設(shè)施無法通用，并且使用場景只存在少量重疊，因此，工程機(jī)械電動化配套設(shè)施和服務(wù)帶來全新的增量市場。目前配套設(shè)施的短缺，也加劇用戶的里程焦慮，配套服務(wù)的短缺影響用戶的購機(jī)意愿。

　　換電模式需求迫切，電池標(biāo)準(zhǔn)有待統(tǒng)一。

　　目前工程機(jī)械的主要補(bǔ)能方式是充電，只有部分重卡車輛能支持換電，工程機(jī)械換電模式全面落地顯得尤為迫切。一是工程機(jī)械作為生產(chǎn)物資，換電模式快速完成補(bǔ)能能帶來更好的作業(yè)效率，有效緩解用戶的里程焦慮;二是相對于新能源乘用車而言電動工程機(jī)械設(shè)備初始購買價格更高，換電模式能分擔(dān)用戶的初始設(shè)備購買壓力;三是電池運營公司既能進(jìn)行專業(yè)的電池養(yǎng)護(hù)延緩電池壽命又能分擔(dān)電池折舊。

　　工程機(jī)械領(lǐng)域換電模式無法快速推廣主要有兩方面原因：一是設(shè)備多樣性帶來的設(shè)備結(jié)構(gòu)差異，對換電站設(shè)計提出挑戰(zhàn);二是電池材料和電池pack等沒有公認(rèn)的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，因此換電站在設(shè)計過程中需要兼顧到復(fù)雜的電池性能差異。

　　雖然目前工程機(jī)械電動化配套設(shè)施和配套服務(wù)相對缺乏，但是隨著未來越來越多資本的投入和市場的培育，工程機(jī)械電動化配套環(huán)節(jié)會涌現(xiàn)更多專業(yè)玩家。

　　04、創(chuàng)業(yè)不易

　　工程機(jī)械電動化的另一大特點是，其市場競爭格局已經(jīng)穩(wěn)定多年，基本被徐工、中聯(lián)重科，三一重工等大型集團(tuán)所掌控。即使目前整個市場正在進(jìn)行電動化探索，也基本看不到太多“新勢力”的影子。

　　這一點和電動汽車領(lǐng)域完全不同。事實上工程機(jī)械市場的融資行為并不多，即使出現(xiàn)了電動化的風(fēng)潮也沒能有效刺激這一領(lǐng)域的投資。

　　造成這種情況的原因主要有兩個，首先是工程機(jī)械的電動化不向汽車的電動化那么簡單，制造整機(jī)是十分有難度的，這直接勸退了很多創(chuàng)業(yè)者在之一領(lǐng)域打拼;同時工程機(jī)械“大廠”們的多年耕耘也擠壓了創(chuàng)業(yè)公司的市場空間。

　　而關(guān)于向新能源汽車發(fā)展初期一樣，電動車品牌通過與傳統(tǒng)車企合作代工生產(chǎn)車輛的觀點，某投資人表示“工程機(jī)械領(lǐng)域不可能，電動化產(chǎn)品的發(fā)展還是很慢的，幾乎沒有工程機(jī)械廠家愿意分享這種產(chǎn)能?！?/p>

　　因此我們我們可以看到，目前市場上除了博雷頓擁有一定的知名度外，幾乎看不見其他的電動化工程機(jī)械的創(chuàng)業(yè)公司，甚至連產(chǎn)業(yè)鏈上下游的創(chuàng)業(yè)行為都很少。

　　其次是從投資者角度來看，工程機(jī)械仍是一個典型的傳統(tǒng)行業(yè)，而且是一個基本能夠滿足目前市場需求的行業(yè)。某投資人表示“我們沒有清晰地看到電動工程機(jī)械能夠從根本上滿足各種實際使用、運營的需求，企業(yè)往往會根據(jù)經(jīng)濟(jì)效益和使用場景自行選擇產(chǎn)品類型?！?/p>

　　目前電動工程機(jī)械在很多情況下僅應(yīng)用在了極其細(xì)分的作業(yè)場景，如固定線路的重卡運輸，以及輕載上坡、重載下坡的礦場運輸，由于這種運輸方式能否最大化地發(fā)揮新能源系統(tǒng)動力回收的能力，使得整車電量可以維持在一個較高的水平。

　　在其他場景下，電動化工程機(jī)械的作業(yè)能力并不明顯，甚至在寒冷、重載、大功率等作業(yè)環(huán)境下其性能不如傳統(tǒng)工程機(jī)械。

　　客戶的靈活選擇和資本較低的關(guān)注度又會進(jìn)一步影響工程機(jī)械創(chuàng)業(yè)公司的資金來源，使其生產(chǎn)行為遇到更多困難。

　　政策方面，目前政府沒有出臺針對于工程機(jī)械市場的精準(zhǔn)的電動化政策，關(guān)聯(lián)度最大的也僅僅是“雙碳”這種宏觀的戰(zhàn)略方針，客戶選擇電動工程機(jī)械也沒有任何補(bǔ)貼會政策優(yōu)惠，這對于單價較高的電動工程機(jī)械的市場推廣是不利的。

　　不僅是我國，世界范圍內(nèi)的工程機(jī)械電動化均處于起步階段，而對于相關(guān)滲透率，某業(yè)內(nèi)工作人員表示“現(xiàn)在工程機(jī)械電動化剛開始，裝載機(jī)是變革最快的，到2025年電動化的滲透率可能會達(dá)到25%，但整體行業(yè)的電動化滲透率應(yīng)該會在6%左右。”

　　從市場結(jié)構(gòu)來看，挖掘機(jī)、起重機(jī)、壓路機(jī)、裝載機(jī)四類常用工程機(jī)械設(shè)備占據(jù)了我國工程機(jī)械市場上絕大部分的份額。2020年這四類工程機(jī)械的銷售占比為80.27%;其中，挖掘機(jī)在工程機(jī)械設(shè)備中占據(jù)市場絕對的主流地位，暫時無法撼動，銷售占比為50.07%。這也就是為什么在電動裝載機(jī)被寄予厚望的情況下，整個工程機(jī)械市場的電動化滲透率預(yù)期仍較低的原因之一。

　　但同時我們也要看到，工程機(jī)械電動化的風(fēng)向仍是比較清晰的，是大勢所趨。

　　國內(nèi)主要的動力電池廠商，包括寧德時代、比亞迪、國軒高科、億緯鋰能和中創(chuàng)新航等，都在工程機(jī)械電池方面進(jìn)行積極的探索和技術(shù)布局。同時充電、換電及相應(yīng)的熱管理技術(shù)的穩(wěn)步發(fā)展，也會使電動工程機(jī)械的使用便捷性持續(xù)增強(qiáng)。

　　工程機(jī)械電動化都是我國實現(xiàn)能源轉(zhuǎn)型所重點發(fā)展的方向之一。隨著相關(guān)政策的逐步出臺和落地，工程機(jī)械電動化市場的上升通道會打開，屆時布局該領(lǐng)域的企業(yè)也會增加，產(chǎn)品上下游產(chǎn)業(yè)鏈會愈發(fā)完善，市場肯定會迎來較快的發(fā)展。

　　本文來源：36 氪，鴻鵠研究院，交通裝備