研究报告
作者:李今鉴、何卉、 储典、 邓雨琪、马艺菲
2025年09月06日
中国的非道路移动机械是一类非常关键却又常被忽视的移动排放源。非道路工程机械通常在人员密集区域和建筑工地上运行,为一线工人和周边社区带来较为严重的环境与健康风险,同时其排放出的黑碳和二氧化碳(CO2)还会加剧气候变化。在越来越多的城市努力实现空气质量目标和碳减排目标的过程中,向零排放工程机械转型已成为一项关键策略。近年来,中国各大机械设备制造商已针对不同设备类别、尺寸和功率范围开发出了丰富的零排放工程机械产品组合。
为更好地了解零排放工程机械在实际应用中的表现,并展示有望推动更广泛应用的早期成功实践,本案例集基于在中国六座城市开展的大量一线研究,系统整理了零排放机械在各行业和施工现场的使用情况。我们与机械设备操作员、工地管理方、设备租赁企业以及制造商开展了深入交流,了解了电动非道路工程机械的实际运行状况,通过观察日常运行情况、充电实践、技术规格并分析成本数据,我们首次呈现出了零排放工程机械的实际使用性能。本案例集将重点展示挖掘机、装载机和旋挖钻机的代表性案例,并对其运营可行性、节能收益和财务影响进行了详细评估。
本案例集中所分析的应用案例集中体现出了电动工程机械在实际应用环境下的一些共性优势与关键挑战,具体包括:
环境收益显著:电动机械消除了尾气排放,尤其适用于封闭空间(如隧道、蒸馏酒厂)、城市建筑工地以及环境管控严格的区域。在空气质量与噪声法规日益趋严的背景下,电动工程机械讲成为满足合规要求的可行解决方案。
改善作业条件:大量案例表明,电动工程机械噪声小、振动和排放也显著降低,从而能够带来更安全、更健康、更舒适的工作环境,尤其适合封闭空间、高暴露作业环境及市区作业。
在高利用率应用场景下,电动工程机械因其较低的运营成本可实现快速回本:在日均使用强度较高的项目中,电动工程机械能够稳定实现 50%–86% 的能源成本节省。在多个案例中,投资回本周期可低至2年以内;当机械设备利用率稳定且工作强度较大时,其经济性优势会尤为明显。
电动工程机械拥有与同级柴油机型相当的作业功能:在各类应用案例中,只要配备了充电或换电方案,电动工程机械即可满足核心生产力需求(尤其适合重复性任务和多班次作业),其运行能力可与柴油机型相媲美。
较高的前期投资与租赁成本:在我们的案例中,电动工程机械的购置或租赁成本是同级别柴油机械设备的3–3 倍。在若干案例里,由于供应商提高了风险溢价、物流成本与服务成本,以及新兴电动设备租赁市场竞争不足,租赁溢价往往还会高于购置溢价。若缺乏财政支持政策或产业战略合作,这一价差可能会影响电动工程机械的推广应用,尤其对小规模用户而言,这一挑战所带来的影响会更为显著。
充电基础设施短板限制了运行工时:许多工程机械设备每次充电后仅能作业 4–6 小时,达不到柴油机型的等效工时。而由于作业现场缺少快充桩或换电条件,常导致作业中断,或不得不采用劳动密集型的权宜之计。电网容量受限以及电网扩容审批周期较长,在多起施工应用案例中均阻碍了快充设施的安装部署。不合时宜的充电桩选址或换电服务规划,也通用会降低作业效率。此类挑战在小型施工现场尤为显著,因为单体电网容量往往难以支撑全面电动化;而大型工地与施工密集区域则更有机会建设共享充电基础设施,并实现具有经济可行性的电网升级。
电动机型供应有限,市场尚未成熟:目前,可供选择的电动重型机械依然较为有限,市售机型与供应商数量均较少,而且这类设备往往需要专业技术定制。消费者在购买前缺乏了解现在市售机型的公开渠道,这也进一步抑制了购置需求。此外,一些电动机械设备仅提供购置选项,而没有租赁方案,这也减少早期用户和小型机队的选择灵活性。
经济性相对依赖利用率:电动机械的商业价值对使用强度高度敏感。对于低频次或小规模用户而言,较长的投资回收周期可能会削弱其投资意愿,除非有外部激励或共享使用机制的支持。
对长期耐久性和残值的顾虑:部分用户液氨对电池寿命机电动机械设备的再出售残值存在顾虑,特别是在设备超出质保期之后。
地区/国家
中国全国研究领域
非道路机械政策分类
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更新日期:2025年【1】月【9】日
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