小松公司新型WX04B电池驱动式装载机（LHD）正在加拿大安大略省北部的诺卡特地下工程中心进行测试。（图片：诺卡特）在最近的一次网络研讨会上，全球咨询公司罗兰贝格的专家们探讨了设备和车辆电气化的现状和未来发展趋势。罗兰贝格的合伙人马丁·魏斯巴特首先重点介绍了公路商用车的电气化情况，随后阐述了非公路车辆和设备的电气化发展前景。
“我是投资者支持业务团队的一员，但我同时还兼任另一个职务，”他自我介绍道，“我也是欧洲非公路车辆团队的成员。”
魏斯巴特指出，虽然非公路车辆电气化的发展趋势与公路车辆领域有很多相似之处，但非公路车辆行业仍处于脱碳转型初期。此外，其产品配置和动力系统也更为复杂。
他表示：“对于一家汽车制造商来说，要根据其服务的所有产品组合制定发动机战略变得越来越困难。因此，需要制定谨慎的脱碳优先战略——哪些需求以及哪些可以从传统的内燃机解决方案转换为基于[替代]推进系统的脱碳解决方案。”
成本和基础设施
非公路用电动汽车和设备的普及确实面临一些阻力。
“很明显，目前农业和建筑机械市场正处于下行周期，我们预计这种情况在2025年还会持续，尤其是在欧洲，”魏斯巴特说。“农业和建筑业至少会保持平稳。我们预计市场将在2026年出现增长。”
他表示，除其他障碍外，“一方面是购置成本，另一方面是基础设施。”
关于后者，魏斯巴特补充说，这不一定是指集中式充电基础设施，例如租赁机构使用的那种，或者可以利用其他用于电动乘用车或商用车的公路充电点的应用程序。
他表示，真正的挑战在于“偏远地区的基础设施，在这些地区，建筑业和采矿业都扮演着关键角色。此外，系统集成也是一大难题。这些是整车制造商和终端客户目前面临的主要挑战，也在一定程度上阻碍了电气化的推广。”
总拥有成本
推动这一转型的因素多种多样，其中监管环境无疑是关键的外部驱动因素。这包括针对物料搬运机械和高空作业平台的室内排放政策，这些政策有助于推动电气化进程。
卡特彼勒首款全电动轮式装载机——CAT 906e（图片：齐柏林租赁公司）然而，有一个内部驱动因素对电气化格局至关重要：总拥有成本 (TCO)。
魏斯巴特表示：“这不仅取决于车辆成本，还取决于运营成本和维护成本。因此，除了政府的处罚和监管措施外，不同地区的电价也将显著推高总拥有成本。”
中国生产的很多小型、低马力电动工程机械，包括小型轮式装载机和伸缩臂叉装机，其总体拥有成本 (TCO) 已呈现积极态势。
“我们认为小型挖掘机将引领电气化进程，”魏斯巴特说。“无论是在欧洲还是在美国，情况都是如此。但总体拥有成本的积极影响主要会在2030年代初期，甚至2030年代中期显现。”
Weissbart 指出，对于需要更大马力的大型车辆，例如矿用卡车，目前正在进行试点，并补充说，监管环境将带来积极的总体拥有成本 (TCO)。
“例如，在澳大利亚，矿用卡车或刚性运输卡车的总拥有成本 (TCO) 为正的环境非常好，这些卡车的价格已经降至 30 美元出头，”他说。
然而，魏斯巴特也承认，电气化并非所有非公路设备的理想解决方案。铰接式自卸车、平地机和履带式推土机的电气化改造将更具挑战性。
他说：“对于马力需求更大的大型车辆来说，它们需要其他替代方案和更广泛的动力系统解决方案，这些方案不仅有助于车辆运行，还能满足它们所处的各种使用场景。”
弥合技术差距
魏斯巴特表示，在与世界各地的设备原始设备制造商交谈时，他了解到，虽然电气化将在脱碳过程中发挥关键作用，但其速度正在放缓。
他表示：“我们看到，主要汽车制造商为旗下紧凑型车系制定了雄心勃勃的电气化目标，这是他们未来发展的方向。乘用车和卡车领域的情况也类似。汽车制造商们正在重新审视正确的战略——脱碳和完全不脱碳的真正含义。”
这是由于缺乏针对各类产品的有效解决方案，以及前述基础设施准备不足的问题所致。魏斯巴特表示，未来需要采取过渡性解决方案来弥补这些差距。
徐工新型XGA20H混合动力臂式高空作业平台。（图片：徐工）他表示：“作为一种桥梁技术，混合解决方案应用广泛，并将继续融入到各个系统中。这涉及多个方面。”
魏斯巴特指出，混合动力技术可应用于动力传动系统，例如将电动机与内燃机并联或串联，以提高燃油效率并降低排放。运动系统和辅助系统也是电气化的理想目标。
“例如，在回转驱动装置、油泵、HVAC 系统等领域，我们看到了更多电气化的应用案例，以减少排放和柴油消耗，”Weissbart 说。
混合解决方案适用于包括采矿、建筑、农业和林业在内的众多垂直市场。魏斯巴特表示，混合解决方案能够帮助一些极具挑战性的应用实现脱碳，同时加速实现积极的总体拥有成本 (TCO) 效益。
他以农业设备为例说：“我们曾对联合收割机的电气化进行过研究。光是电池就需要一辆4吨重的拖车。所以，这方面需要一种不同的脱碳方式。”
Weissbart 继续说道：“在农场生态系统中，如果你有伸缩臂叉车，你的驾驶模式可能比较单一，每台机器的使用时间大约为 4 小时——对于轮式装载机、伸缩臂叉车和其他各种设备来说——这些都可以更快地实现电气化，总拥有成本也会更快地收回成本。”
魏斯巴特表示，所有非公路设备垂直市场的大型和小型原始设备制造商 (OEM) 都在推动混合动力解决方案的趋势。他特别指出，其中有四家 OEM 对这一趋势的推动作用尤为显著。
他说：“我们统计了自2000年以来，也就是过去二十年间与混合动力技术相关的专利数量。你会发现卡特彼勒、小松、日立以及沃尔沃都大力推动了这项技术的发展。”
2025年及以后
魏斯巴特指出，今年及未来几年，非公路电气化发展呈现出一些趋势。
他表示：“混合动力和纯电动车型将会并存。因此，动力系统产品组合将会更加复杂。”
Weissbart补充道：“小型机械的电气化将是未来发展的驱动力，尤其是在欧洲和美国的迷你挖掘机和小型轮式装载机领域。”
他表示，将在电气化领域进行大量投资，包括电池和能源管理等技术方面的投资。
魏斯巴特表示：“整个生态系统将会发展，并向其他领域学习，各行业之间将会有强有力的合作。”
