主题：政策催化+三电动技术（电动汽车电机、电动汽车控制器、电动汽车电池），工程机械电气化已成定局！

主题：政策催化+三电动技术（电动汽车电机、电动汽车控制器、电动汽车电池），工程机械电气化已成定局！

前言：
近年来，随着环境问题逐渐成为全球关注的焦点，节能减排、迈向“绿色”发展已成为各界的普遍共识！乘用车领域，过去十年电动汽车年销量飙升，预计到2024年4月，电动汽车批发零售渗透率将超过50%；工程机械领域，虽然目前电气化渗透率较低，但已呈现出强劲的增长势头。以乘用车电气化进程为例，工程机械的电气化进程可谓是一场颠覆性变革，或者说，变革即将开启！
预计2024-2025年，挖掘机等主流工程机械的电气化需求将快速增长，更新换代需求有望支撑国内工程机械行业的需求。同时，电气化的快速发展有望凸显国内OEM厂商的产品竞争优势，并助力其全球发展。

未来趋势：
电气化有望推动中国工程机械产品实力的提升，技术突破已成为全球布局的关键组成部分。中国拥有全球最完整、领先的电气化产业链，电气化或将成为工程机械OEM厂商全球化进程中的关键变量。自2023年以来，随着电气化技术的突破和电池价格的下降，电动工程机械的投资回收期大幅缩短，产业化进程迎来重大突破。

电气化领域的突破有望为海外市场带来突破性机遇::
①电气化将成为国产品牌的专属标签：工程机械行业具有一定的消费品属性，尤其是欧美市场对品牌有一定的粘性，而中国市场拥有世界上最完整、最领先的电气化产业链，中国电动工程机械在全球市场上具有稀缺性。
②电气化是打破售后服务现状的关键：电气化产品的大规模推广将大大增加工程机械售后维护的难度，中国品牌有望成为极少数能够提供完整电气化售后维护解决方案的实体之一，从而大大降低售后建设的难度。
③电池技术领先全球+显著成本优势：中国电动工程机械处于领先地位。中国动力电池产业发展迅猛，预计2023年全球动力电池装机容量将达到706GWh，而中国将达到386GWh，成为全球动力电池的主要增长极。在快速增长的同时，电池产品也在不断快速筛选和降低成本，这已成为电动工程机械产品降低成本的关键环节。以电动挖掘机为例，电池成本约占电动挖掘机总成本的40%，电池成本的降低对降低下游企业的初始投资成本、缩短电动化产品的回收周期具有显著影响：经济性是推动电动工程机械发展的重要因素，因此，中国电池产业的蓬勃发展直接有利于电动工程机械的发展。
④主要类别的电气化渗透率快速提升：预计电气化渗透率将率先达到峰值，国内电动工程机械的发展速度将领先世界。未来，随着电气化的不断推进，中国将成为全球首批实现各类电气化的国家。

核心技术：
模块化设计，电机直驱，响应迅速；动力电池组免维护设计；分布式学习算法实现电池组的智能管理；一体化模块化设计大幅降低安装维护难度；除电气参数保护和过热保护外，还提供防烟保护和三重安全保护；设置充足的结构散热空间和导流槽，确保系统单体的稳定性；符合IEC和GB多项标准和规范；专有的高压联锁设计，确保系统安全；IP67及以上环境防护等级；标准CAN控制协议，通信连接便捷。直流永磁电机，效率高达96%；动态负载匹配，确保效率和稳定性；PCT自加热系统，适用于-30℃低温环境；完善的上电自检系统，确保整车可靠性；双枪充电接口设计，最快1小时即可充满电；AC/DC、DC/AC均采用高效设计，效率高达90%；配备GPRS数据远程控制功能。
变速箱模块，所有工作状态一目了然。

设计原则：
本文引入了纯电动驱动执行器，彻底摒弃了液压泵阀设计。采用电动缸、电子控制器等纯电动驱动结构完全取代液压泵阀等驱动执行器，实现了工业级控制精度、高传动效率、系统闭环控制以及分布式电子控制的智能工业集成，这是纯电动驱动方案的关键布局。回顾电气化发展的“三步走”，电气化的核心逻辑在于降低能耗和成本，而分布式布局是理论能耗最低的主控布局。过去，工程机械的电机和内燃机几乎都是固定泵、固定输出功率，传统的液压布局中并未出现分布式布局。未来进入电气化时代，随着电机、变量泵和高速泵的普及，分布式布局将成为可能，这种“一对一”的布局将最大限度地提高整机的传动效率。

从机械油润滑转向电动润滑的优势：
1. 节能减排：符合国家双碳战略，真正实现了节能减排。传统燃油机械在使用过程中会产生大量废气排放，造成环境污染。而将石油转化为电能后，机械工程将使用电能代替燃料，从而大幅减少尾气排放，有利于环境保护和节能减排。降低职业健康风险
2. 通过将传统的燃油动力改为电力驱动：车辆运行噪音大幅降低，从而减少对操作人员听力健康的损害。电动车辆在运行过程中不产生尾气，避免了尾气中有害物质对操作人员呼吸系统的损害。更低的噪音环境和更清洁的空气质量有助于改善操作人员的工作环境，进一步减少职业病的发生，降低成本。燃油价格波动且不断上涨，燃油动力机械工程面临着日益增长的能源成本。燃油动力机械工程通过电力驱动，可以稳定电价，降低能源成本，提高经济效益。电机和电池在其使用寿命周期内基本无需维护，大大延长了挖掘机的使用寿命，降低了维护成本。

3. 智能化发展：石油转化为电力后，机械工程可以利用电力系统的智能技术实现远程监控、智能控制等功能，从而方便机械的管理和维护。

机械工程中石油相对于电力的优势非常明显，可以带来环境保护、节能、降低成本、高效率等好处，这是机械工程未来发展的重要趋势。

未来挑战：
未来电气化技术的突破依赖于碳化硅技术的成熟度：电动工程机械的技术瓶颈主要集中在中大型设备的功率输出和续航能力上。对于中大型工程机械而言，为了满足长期高负荷运行和短时充电的需求，必须保证稳定的高功率输出输入容量。在原有功率器件IGBT所支持的中低压平台（一般低于650V）下，高功率需要更高的电流，电路损耗IR值翻倍，电流热效应显著增加功率器件的散热压力，严重影响电池寿命。SiC功率器件能够在高压（1000V以上）下提供稳定的输出，具有低导通电阻、低电流和高温下性能稳定等优点，因此与IGBT相比，SiC功率器件的功率损耗降低了50%以上，整机电池寿命可有效提升5%-10%。综上所述，随着国内碳化硅产业的成熟以及成本和产量的不断提高，碳化硅将成为工程机械电气化的唯一选择。

概括：
电动工程机械的市场格局预计将持续，产品布局无限延伸。传统工程机械OEM厂商已在工程机械领域布局，并率先将适用于封闭、固定工作环境等应用场景的细分产品推向电气化。世界领先的工程机械企业已深度部署电气化设备，PUMBBA技术自主研发也与国内外厂商深度合作开发，并持续推出各类电动工程机械产品。