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隨著氫燃料電池在汽車領域逐步實現從到1的跨越，同樣以內燃機產品為主要驅動力的工程機械行業，也勢必將迎來一場動力變革。
從概念來看，凡土石方施工工程、路面建設與養護、流動式起重裝卸作業和各種建筑工程所需的綜合性機械化施工工程所必需的機械裝備，稱為工程機械，具體包括叉車、裝載機、挖掘機、起重機、混凝土攪拌輸送車、壓路機、推土機、混凝土泵車、平地機、攤鋪機等。
工程機械油耗大，排放密度大，對環境的污染非常嚴重。在國家能源轉型升級與環保的雙輪驅動下，加快工程機械的節能減排已經成為該行業的目標任務。近年來，基于氫燃料電池具有全程零排放零污染優勢，部分企業開始嘗試將氫燃料電池應用于工程機械，其中有專用設備制造巨企，如三一重工、徐工集團、中聯重科等，還有工程機械“新勢力”，如博雷頓等。
目前工程機械保有量已超過800萬輛，每年還在以40萬輛的速度增加。巨大增量市場下，氫能工程機械有多大的替代空間？上述布局企業及燃料電池企業又能從中獲得多大的市場紅利？
誰在氫能工程機械領域排兵列陣？
工程機械是出了名的油老虎。《中國移動源環境管理年報》數據顯示，工程機械污染排放問題已經到了不容忽視的地步。
非道路移動源污染排放比例情況
在國家上下推動能源轉型、遏制碳排放的背景下，工程機械實現低能耗，清潔的尾氣排放是大勢所趨。氫燃料電池具有零排放零污染的優勢，同時能適應高強度連續作業，被認為是最有前景的替代動力解決方案之一。
目前在氫燃料電池工程機械領域展開布局的國內外企業如下：
國際市場，2020年3月，現代摩比斯、現代汽車和現代工程機械宣布聯手開發全球首臺氫動力工程機械設備，批量生產和分銷的目標日期定為2023年；7月，英國工程機械制造商JCB研發的全球第一臺氫動力液壓挖掘機正式亮相；12月，位于意大利的南提洛爾制造商PRINOTH率先推出了新概念雪地美容機 LEITWOLF h2MOTION，這是世界上第一款氫動力雪地美容機。
國內市場，2020年11月，徐工在上海寶馬展上發布首款氫燃料電池渣土車，該車搭載的是國鴻氫能提供的鴻途G110燃料電池發動機；12月，中聯重科發布全球首臺氫燃料環衛抑塵車，該車搭載的是額定功率為63kW的燃料電池系統，由湖北海億提供；同月，三一重工氫燃料電池工程車暨全球首臺氫燃料電池攪拌車下線，該車搭載重塑科技PRISMA鏡星110kW燃料電池系統。
此外，杭叉集團、博雷頓科技也均在氫燃料電池工程機械領域展開布局。其中，杭叉集團在2020年9月投資2000萬元在天津保稅區成立全資子公司——杭叉集團（天津）新能源叉車有限公司，重點打造以氫燃料電池叉車為主的新能源工業車輛；11月，杭叉集團推出了X系列氫燃料電池叉車及多款AGV高科技創新產品。
博雷頓科技在2020年12月推出了一款氫燃料電池裝載車（如下圖），該車搭載大洋電機51kW的氫燃料電池系統，以及132kWh高倍率鋰電池，雙電機驅動，電機功率各200kW。博雷頓科技計劃在2021年量產該款車型。
“無論從國家政策還是能源可持續發展角度來看，氫燃料電池必然會有一個更長足的發展，就像曾經的鋰電池。” 杭叉集團負責氫燃料電動叉車相關業務人士向高工氫電表示。
博雷頓科技董事長陳方明告訴高工氫電，在2030年中國碳達峰和2060年實現碳中和承諾的背景下，工程機械領域擺脫化石能源實現能源轉型是大勢所趨。
氫燃料電池工程機械的機會與挑戰
政策風向變化及氫燃料電池本身具有一定優勢，是企業陸續在氫燃料電池工程機械領域展開布局的最大動因。
此外，作為“生產資料”，工程機械選擇哪種動力源還與它在整個生命周期的運營成本密切相關，這包括采購成本、能源成本、維修成本、人力成本、使用壽命等。氫燃料電池在運營成本上也顯現出了一定優勢。
以裝載機為例，根據能源差異，目前市場上裝載機有燃油裝載機、純電裝載機及氫燃料電池裝載機。其中純電裝載機及氫燃料電池裝載機相對燃油裝載機在綜合使用成本上優勢明顯：
純電動方面，基于電和柴油的能耗差異（電與柴油的能耗單價按0.65元/kWh與5.50元/L計算），純電動裝載機的使用成本顯然要遠低燃油裝載機；氫燃料電池方面，加氫只需2-3分鐘即可保持恒定功率輸出，就可以確定高強度連續作業，與燃油車表現相當，如果將氫燃料電池折舊、可回收等因素疊加進去，氫燃料電池裝載車的綜合使用成本甚至低于純電動裝載車。
氫燃料電池有望成為工程機械領域動力轉型的方向之一。
截至目前，工程機械保有量已超過800萬輛，每年還在以40萬輛的速度增加。工程機械產品種類繁多，且每種設備搭載的氫燃料電池系統和電池容量不同。按照平均單機搭載氫燃料電池系統50kW和帶電量100度測算，每年新增的工程機械產品將帶來龐大的氫燃料電池系統需求。
雖然氫燃料電池工程機械的潛在市場是巨大的，但是企業真要吃到這塊“蛋糕”依然有很多障礙。
首先，技術成熟度關系到氫燃料電池產品的使用成本。目前國內氫燃料電池發動機使用壽命最好在2萬小時左右，假設每天工作時長為10小時，全生命周期為5年半，而實際情況是，理想狀態的工程機械是24小時不停運營的。這意味著要完全滿足工程機械市場需求，氫燃料電池系統壽命還要再提升。
其次，工程機械需要較大功率，而國內大功率系統的穩定性與可靠性，尚需一定時間的驗證。
其三，氫燃料電池工程機械購置成本、用氫氣成本仍然很高。與柴油發動機維保十分便利相比，目前氫燃料電池工程機械設備維保時效性也很難做到。
其四，較好的加氫站建設網絡是氫燃料電池工程機械推廣的先決條件。目前國內還沒有建立起相對完善的加氫站做基礎配套。
客觀來看，氫燃料電池工程機械設備的優勢已經開始被注意到，氫燃料電池工程機械市場的初苗也已經“冒頭”。隨著政策逐步推進，環保審核愈發嚴格，氫燃料電池在工程機械領域的應用有望快速擴大。
