科技 | 为何工程车电动无人化加速

撰文  江伟欢

编辑  陈仪方

审核  冯洁

柴油车和非道路移动机械是空气中氮氧化物污染的重要来源。生态环境部发布的《中国移动源环境管理年报（2020）》显示，农业机械和工程机械在非道路移动源排放占比约为60%-70%。工程机械需要强大的动力，加上长时间工作，消耗大量燃油的同时排放了大量温室气体和空气污染物。在“双碳”目标下，各地政府陆续提高针对工程机械的排放标准，研发电动重卡、电动挖掘机、电动搅拌车、电动矿卡等势在必行。

除了施工环境有低碳的要求外，中国工程机械工业协会副秘书长吕莹接受媒体采访时表示，封闭空间和隧洞的施工如果排放量很大，现场氧气供应不足，作业过程就只能“干干停停”，变得不可持续。

另外，成本也是 影响 工程机械电动化的主要因素。尽管工程机械的电动版比燃油版的采购成本更高，但在其整个生命周期的运营过程中，耗电成本比耗油成本更低，油电差价高于采购差价。如果采用换电模式，业主初始采购的现金支出更低，吸引力更大，还可以解决续航问题，增加日内运行时间。

工程机械的电动化也为其无人化的趋势打下了基础。智能驾驶对车的控制和反应速度要求很高，电动车通过改变电流输出，能够直接调整电机的运转速度，作用于轮轴和车轮，只需花30毫秒就能实现急加速或紧急刹车制动。但对于燃油车来说，在驾驶员发出信号后，还要给油再燃烧，推动活塞带动齿轮，通过传动系统作用到车轮，一个控制的动作可能就需要500毫秒。因此，工程机械的电动版本比燃油版本更适合向智能化、无人化方向发展。

工程机械的工作环境复杂，路况差。特别是矿山，粉尘、噪音、震动还影响驾驶员的健康，工作风险高的同时还面临从业人员断代的问题，依靠高薪也很难吸引年轻人。由于环境相对封闭，且车辆运行线路相对固定，矿山却成为无人驾驶的落地 极佳 场景。如果能实现矿用卡车的无人化，不仅可以减少人工成本，甚至还可以24时不间断运行，大幅提高运营效率。

一台传统燃油矿卡年运行成本包括燃料支出费用、维修保养费用、人工工资三部分，加起来约70万元人民币。而纯电无人矿卡由于无需人力操作，其运行成本只有电费和维护保养两项。在水泥和砂石骨料矿山的工况下，一年的平均电费只需5万元人民币左右。又因为电动矿卡结构简单，整车年售后服务费用大概在1万元左右。粗略估计，纯电动的无人驾驶矿用卡车全天候工作的年运营成本在6万元人民币左右，比传统柴油矿卡低接近九成。

电动化和智能化解决了工程机械污染物排放高、能耗大、工作风险高和从业人员断代的问题，全球工程机械龙头如卡特彼勒、沃尔沃建筑设备、三一重工、徐工机械等都推出了数款电动化工程机械产品，覆盖挖机、装载机、自卸车、搅拌车等主要工程机械领域。还有聚焦于纯电无人矿卡的国内企业希迪智驾、博雷顿，为适应矿山的工作环境定制开发了多种功能，像避让容易引起矿卡爆胎的小石头、实现车铲配合等。

相信在未来，工程机械的电动化、智能化在矿山、港口、物流、钢厂等应用场景中会有巨大的潜力。

参考资料：

• 电动化助力公司：从跟随到超越，迈向全球工程机械龙头-三一重工电动化更新报告

• 希迪智驾刘洲：纯电无人矿卡将带来矿卡自动驾驶行业变革