中国非道路机械电动化案例集

中国非道路机械电动化案例集随着工业活动的不断扩张、城市化进程的加速推进，建筑、农业、矿业等多个领域对非道路机械的需求持续上升。然而，传统柴油动力设备的排放对空气质量和碳减排目标构成严峻挑战。面对这一现实，中国正积极推动非道路机械的清洁转型，本案例集集中展现了其中的探索与实践。目录1.概述...................................................................................................................................

12.

电动挖掘机应用案例........................................................................................................3案例一｜成都市某酒厂电动挖掘机应用案例：降低安全隐患，提升工作效率

............................5案例二｜无锡市应用案例：电动挖掘机具备应用潜力，但仍受限于基础设施建设.....................7案例三｜成都市天府永兴实验园区电动工程机械应用案例：全国第一个近零碳排放试点建筑工地..............................................................................................................................9案例四｜西昌市隧道建设项目应用电动挖掘机：改善空气质量和施工人员安全

......................11案例五｜红河州矿山应用电动挖掘机：证明电动化切实可行.......................................................13案例六｜中国北方最大内河港口应用电动挖掘机：削减排放的同时节约成本

..........................153.

电动装载机应用案例.......................................................................................................

17案例七

成都市某水泥厂应用电动装载机：在高强度作业下实现快速回本...............................19案例八｜柳州市某生物质发电厂应用电动装载机：利用厂区的可再生电力实现高性价比运行..............................................................................................................................21案例九｜梁山港应用电动装载机：替代柴油机械，推进低碳转型..............................................234.

电动旋挖钻机应用案例...................................................................................................25案例十｜成都市某建筑工地应用电动旋挖钻机：带来可观的成本节省.....................................275.整体经验总结

.................................................................................................................

291.

概述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。目前，监管部门针对道路车辆的管理标准正在不断加严，但对于挖掘机、装载机、叉车和旋挖钻机等非道路工程机械的减排政策仍相对不够完善，这导致了非道路领域在城市空气污染排放中所占的比例日益上升。根据《中国移动源环境管理年报》（中华人民共和国生态环境部，2024年），包括工程机械、农业机械、小型通用机械、船舶、飞机、铁路机车等在内的非道路移动源，正逐步接近或超过道路移动源，成为交通领域大气污染物的主要贡献源。以2023年为例，非道路移动源排放氮氧化物（NOX）453万吨，几乎与道路移动源的473万吨相当；其颗粒物（PM）排放为22.4万吨，远高于道路车辆的4.4万吨。其中，仅工程机械就贡献了全国移动源NOX排放的13%和PM排放的26%（中华人民共和国生态环境部，2024年）。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战略。零排放替代方案不仅能够消除尾气中的氮氧化物（NOX）和颗粒物（PM）排放，还能显著降低温室气体（GHG）排放和噪声，从而带来显著的环境效益。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。截至2024年，市场上零排放产品最丰富的是挖掘机，共有81款电动机型；其次是装载机，共有76款电动机型；其他类型的建筑机械也均有几十款电动机型可供选择。在动力方面，电池动力系统已成为产品主流配置，同时还出现了有线供电等其他解决方案。快速充电能力的提升以及在部分应用场景下使用换电机型均推动了电池动力系统的发展。作为全球最大的工程机械生产国、消费国以及出口国，中国有望实现清洁技术的跨越式发展，并引领全球向零排放工程机械过渡转型。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（见图1），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、充电实践、技术规格和分析成本数据，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。1

中国非道路机械电动化案例集图1.

开展零排放工程机械部署的六个中国城市2

中国非道路机械电动化案例集2

电动挖掘机应用案例成都市的一家传统酒厂，过去完全依靠人工进行酒糟的铲运。在应用了一台零排放电动挖掘机后，酒厂的日常运营发生了显著变化。与其他许多酒厂一样，该酒厂此前也从不使用柴油机械设备，这主要是出于两点顾虑：一是作业区内不能出现明火，存在安全隐患；二是担心燃油机械排放的尾气会对产品质量造成影响。该酒厂此次配备的这台电动挖掘机的铲斗容量为0.04立方米（m3）恰好能够契合酒厂的需求。在作业效率上，电动挖掘机远优于人工，每个装舀循环仅需十几秒，速度是此前两人轮换作业的两倍。挖掘机上午、下午各运行3小时，利用午餐时间充电，全天运行稳定可靠。此外，电动挖掘机噪声小，非常适合封闭室内作业，提升了舒适度，同时不会为周边工作人员带来健康风险。尽管履带式设计在平整的水泥地面上移动速度不及轮式机械，但其稳健、可控的运行方式十分适合酒厂的作业工况需求。从项目经济性角度来看，电动挖掘机相较于柴油机型的投资回收周期（也就是抵消电动机型相较柴油机型高出的前期成本所需的时间）大约为3年。图2.1.1.成都市某酒厂应用三一牌SY19E电动挖掘机的规格及应用场景案例一成都市某酒厂电动挖掘机应用案例：降低安全隐患，提升工作效率5

中国非道路机械电动化案例集优势劣势•

零排放：消除在敏感生产环境中产生空气污

染的风险。•

不使用内燃机：适用于禁止明火的区域，确

保安全。•

提高生产效率：完成作业任务的效率是人工

作业的两倍。•

噪声低：完美适配封闭空间作业，改善工作环境条件。•

高效运作：可利用午休时间充电，轻松满足

日常工作负荷。•

移动性能受限：履带式设计使电动挖掘机在光滑的室内地面上移动速度较慢。图2.1.2.成都市某酒厂应用电动和柴油挖掘机的成本对比从本案例中获得的相关经验6

中国非道路机械电动化案例集在无锡的一个大型施工现场，项目团队启动了一项针对施工机械和运输车辆的综合电动化试点。作为试点计划的一部分，在施工现场应用了一台三一牌SY215E电动挖掘机，用于在2个半月的项目周期内完成约18万立方米的土方作业，每天运行时长为3–4小时。在应用于重黏土开挖和土方转运的情况下，这台电动挖掘机展现出了与柴油机型相当的性能，挖掘力和作业循环时间均可比肩柴油机型。运行成本方面，电动挖掘机的每日用电成本仅为人民币140元，不到同类柴油机械燃料成本的三分之一。然而，项目在克服充电难题方面却举步维艰。由于当地电网容量限制，以及升级电网所需的多部门审批流程耗时漫长，现场安装大功率充电设施的计划受阻。诸如移动储能集装箱等便携式充电方案也因前期规划和场地准备不足而无法施行。最终的充电替代方案是临时将挖掘机拖运至附近的公共充电站（如电动公交车使用的充电站）进行充电，但这一方法劳动强度大且耗时长，最终被放弃。在仅能使用慢充的情况下，项目团队不得不将原本应用两台电动挖掘机的计划缩减为一台，导致日生产率降低。更关键的是，电动挖掘机每月租金为人民币4万元，整个项目期间的租金合计约10万元，较柴油机高出约人民币5.75万元。施工阶段的能源成本节省不足以弥补这一成本差距。尽管如此，这次实践仍然证明了只要充电基础设施和成本障碍得到解决，电动挖掘机完全能够在实际使用中胜任严苛的施工任务。图2.2.1.无锡市某建筑工地应用三一牌SY215E电动挖掘机的规格和应用场景案例二无锡市应用案例：电动挖掘机具备应用潜力，但仍受限于基础设施建设7

中国非道路机械电动化案例集优势劣势•

补能成本更低：与柴油发动机相比，能源成

本可降低三分之一。•

零排放：减少空气污染，非常适合在城市或

重点管理地区的工地上使用。•

噪声更低：可改善施工现场的工作环境。•

验证了可行性概念：证明了电动挖掘机可以在充电受限的情况下稳定可靠运行。•

日常运行时间受限：由于充电速度缓慢，每

天仅能运行3-4小时。•

充电基础设施存在缺口：施工现场没有快充

设施，使用公共充电设施受限。•

租赁成本偏高：在项目周期内，电动挖掘机的

租赁成本比柴油机型高出近6万元人民币。图2.2.2.无锡市某建筑工地应用电动和柴油挖掘机的成本对比从本案例中获得的相关经验8

中国非道路机械电动化案例集成都市天府永兴实验室园区展示了清洁技术如何改变传统的施工方式。作为成都市首个近零排放施工试点，该项目获得了成都市生态环境局和住建局联合设立的专项工作组的大力支持。这一机制促进了机械设备制造商、承包商和环境专家之间的协调，旨在重点减少工程机械的排放，而工程机械恰恰是成都市最大的污染源之一。项目采用电动自卸车、搅拌车、挖掘机等车辆设备取代了柴油机型，承担了挖掘、运输、抑尘等任务。在总计8116趟自卸车运输中，电动车辆承担了其中26%的运输任务；电动搅拌车则完成了项目93.5%的运输任务。施工现场还安装了太阳能电池板和太阳能路灯，为部分用电和照明需求提供保障。该项目为我们观察电动机械的实际性能和成本提供了机会。例如，在初期的土方开挖过程中，一台20吨的电动挖掘机在面对岩石和高黏度土壤时暴露出作业局限性，不得不换用40吨柴油挖掘机。而在作业强度相对较低的回填阶段，项目团队通过与制造商神钢（KOBELCO）建立的合作协议，测试应用了一台电动挖掘机原型机，协议内容为通过试用该设备，收集真实工况数据和用户反馈。结果显示，这台电动挖掘机的日均运行成本比同类柴油机低12%，在80天的项目周期内节省了6640元人民币。这一案例展示了通过战略合作推动新兴电动工程机械发展应用的可行性。项目的成功还得益于地方政府在充电基础设施方面的支持。项目工地中铺设了电动自卸车充电的专用电路，还安装了一台功率150千瓦、带双充电接口的充电桩，车辆设备可在1–1.5小时内完成充电，支持连续运行约7小时。这一案例表明，在合理规划与地方管理部门的支持下，大规模施工项目可以主要依靠电动机械来完成。展望未来，更多的大型电动机械设备租赁方案、更完善的物流规划以及更健全的数据跟踪体系，将是推动电动机械更广泛应用的关键。成都市计划将这一模式推广到包括道路基础设施建设在内的其他建设项目，并建立项目环境绩效的评估体系。图2.3.1.成都市近零排放建筑工地应用神钢SK210E电动挖掘机的规格和应用场景案例三｜成都市天府永兴实验园区电动工程机械应用案例：全国第一个近零碳排放试点建筑工地9

中国非道路机械电动化案例集优势劣势•

温室气体大幅减排：在打地基阶段，实现二

氧化碳（CO2）减排272.5吨（58%）；整个项目周期预计可实现CO2减排65%。•

空气污染物显著减少：二氧化硫（SO2）减

少37%；氮氧化物（NOX）减少22%；颗粒物

（

PM10和PM2.5）减少19%；挥发性有机物减

少17%。•

强有力的政府协调有助于解决基础设施和供应方面的挑战。•

战略伙伴关系展示了协作试点项目如何降低

应用门槛，并增强对电动机械可行性的信心。•

提高清洁技术的曝光度，提升公众认知度和

行业信心。•

大型电动机械的供应仍然有限，没有租赁方

案可供选择。•

装载能力相对较低和供应来源有限，增加了运输和物流成本。•

如果缺乏周密的规划，电动车辆的续驶里程

较短、充电时间较长，可能会延缓工程进度。•

实时跟进排放及运行性能存在难度，导致项目结束后的应用情况评估不够准确。图2.3.2.成都市近零排放建筑工地应用电动和柴油挖掘机的成本对比从本案例中获得的相关经验10

中国非道路机械电动化案例集在西昌的某处山区公路隧道施工项目中，由于作业空间和通风条件受限，维持空气质量成为了一项关键挑战。传统柴油挖掘机被认为在该项目上不适用，因为其尾气排放会破坏空气质量，威胁到施工人员的职业健康与安全。项目团队因此选择了电动挖掘机来实现零排放替代方案，消除了有害污染物的排放，在提升作业安全的同时也降低了通风需求。此外，电动机械设备运行更安静、振动更小，在对声学干扰较为敏感的隧道结构中有助于降低事故风险并改善工人之间的沟通环境。项目工地采用的三一牌SY215E电动挖掘机每天可高效运行约6小时，可与常规工班周期相匹配。挖掘机通过可直连380伏电网的可移动式240千瓦快速充电桩来进行充电，既能够保证日常持续使用，也能维持项目进度。然而，电动挖掘机的租赁费用几乎是柴油机型的3倍。在高强度工况下，电池续航可降至4小时，不得不中途充电。尽管在6个月的项目周期间，电动机型相对柴油机型在运营成本方面共可节省人民币55800元，但这并不足以弥补其每月33000元的租赁溢价。即便如此，项目管理方仍表示符合职业健康标准是更为重要的，电动机械同时还能避免因高温引发的意外事件。尽管电动挖掘机尚未与柴油机型实现成本平价，但西昌案例为在密闭空间工况下推进工程机械电动化提供了充分的环境与安全依据。图2.4.1.西昌市隧道工程应用三一牌SY215E电动挖掘机的规格及应用场景案例四西昌市隧道建设项目应用电动挖掘机：改善空气质量和施工人员安全11

中国非道路机械电动化案例集优势劣势•

零排放：消除了有害尾气污染物，这对封闭隧道环境至关重要。•

噪声更低：在封闭空间中改善了沟通环境并

降低声学压力。•

振动更小：在对声学干扰敏感的隧道环境中最大限度减少对结构的扰动。•

能源成本更低：与柴油机相比，能源成本可节省6,%。•

概念验证：电动挖掘机单次充电通常可运行6小时，可满足典型作业班次需求。•

租赁成本高：在项目周期内，租赁成本较柴油机型高出约2,,,,,元人民币，运营端的

节省无法抵消这部分差额。•

电池续航限制：在高强度工况下，单次续航时间可降至4小时。图2.4.2.西昌市隧道工程应用电动和柴油挖掘机的成本对比从本案例中获得的相关经验12

中国非道路机械电动化案例集云南省红河州某矿山展示了在连续采矿作业中，将换电技术应用于重型挖掘机的开创性实践。该矿区自

2023

年

11月

起投入应用了一台三一牌SY375E电动挖掘机，额定功率200

kW、铲斗容量1.9m3，并配备了600

kWh的可更换电池包。该配置使设备能够实现每日作业15小时。换电系统通过10分钟的快速换电，即可实现采矿作业的连续运行。为满足不间断作业需求，为够设备配备了一辆专用电池运输车，随车携带3组预充电包。这些电池在矿区现有的电动卡车换电站进行充电后，被送至挖掘机所在位置进行快速换电。该方案在满足重载采矿严苛需求的同时，保持了高生产效率。该案例在经济性方面同样展现出了优势。与柴油机型相比，电动挖掘机将能源成本降低了50%，通过燃料与维护费用的减少，每年可节省约59万元人民币。尽管前期投入更高（电动机型约220万元，传统挖掘机约130万元），但仅1.5年的投资回收期表明，电动机械设备在高利用率场景下具备良好的成本竞争力。该案例总结出矿业行业推动电动化的三项关键成功因素：共享换电基础设施以降低投资支出、持续高利用率（每日15小时以上）以实现快速回本、以及10分钟快速换电以维持与柴油设备相当的生产效率。由此，红河项目为追求环境与经济双重收益的大规模矿业作业需求提供了可复制的电动化模式。图2.5.1.红河州矿区应用三一牌SY375E电动挖掘机的规格及应用场景案例五红河州矿山应用电动挖掘机：证明电动化切实可行13

中国非道路机械电动化案例集优势劣势•

具备可长时间重工作业性能：通过1,分钟快速换电，可保持每日15小时的作业时长。•

高效利用充电基础设施：利用既有的电动卡

车换电站（无需新增基础设施成本）。•

已验证具备经济可行性：相较柴油机型，能

源成本节省5,%，可实现1.5年投资回收期。•

无图2.5.2.红河州矿区应用电动和柴油挖掘机的成本对比从本案例中获得的相关经验14

中国非道路机械电动化案例集山东省济宁市的梁山港是华北最大的内河港口，也是连接西部产煤区与长三角的关键物流枢纽，这里同时也在加速推动大宗散货集疏的电动化。作为建设近零排放示范区的一部分，港口在日常作业中采用了电动挖掘机来替代柴油机型，尤其是在封闭式储煤货仓等对污染控制和工人安全要求极高的作业场景。梁山港应用的山推牌EE215电动挖掘机可用于连续进行煤炭铲堆。其配备了423

kWh的磷酸铁锂电池，并支持360

A双口快充；充电1.5小时可运行4.5–8.5小时，能够满足整班作业需求。操作员反馈其能效高、噪声低、振动小；密封驾驶室配有过滤系统，可防护煤尘，在多尘的半封闭环境中有助于提升作业流畅性和优化作业环境。该设备日运营成本为330元人民币，对应的柴油机型为1080元，日均可节省750元，年节省约27万元。按与柴油挖掘机的价格差计算，投资回收期约为3.6年。应用电动挖掘机的环境效益同样显著。电动挖掘机每年耗电约150000

kWh，对应84吨CO2

排放；同级别柴油机一年耗油44吨，排放约137吨CO2。据此，每台电动设备可实现年减排约54吨CO2。梁山港的案例表明，在高利用率的行业场景下，尤其是在具备可靠充电条件与稳定设备使用条件的情况下，电动挖掘机能够带来经济与环境方面的双重收益。图2.6.1.梁山港应用山推牌EE215电动挖掘机的规格和应用场景案例六中国北方最大内河港口应用电动挖掘机：削减排放的同时节约成本15

中国非道路机械电动化案例集优势劣势•

运营成本更低：单日能源成本比柴油机型低

7,%，每台设备年均可节省约26,,,,元人

民币。•

续航充足：充电+.5小时即可支持4.5-8.5小

时运行，满足整班作业需求。•

改善作业环境：低噪音、低振动、零排放等特

点，提升了密闭空间作业的安全性和舒适度。•

减排效果显著：每台设备年均可减少约54

吨CO2排放，助力港口实现近零排放目标。•

较高的投资成本延长了回本周期：电动机械

设备单价+45万元人民币，回本周期需延长

至约3.6年。从本案例中获得的相关经验图2.6.2.梁山港应用电动和柴油挖掘机的成本对比16

中国非道路机械电动化案例集17

中国非道路机械电动化案例集3

电动装载机应用案例成都市的某家水泥厂需要既可靠又环保的工程机械，来实现在三班倒的作业安排下连续运行。该水泥厂自2022年起采用了3台柳工856HE电动装载机，用于日常物料搬运。每台机械设备平均每天运行约13小时，使用厂区内的两个240

kW快充桩在操作员休息时间进行充电（充电设施由工程机械经销商负责安装，属于其服务套餐的一部分）。通过将充电与工人的班次和休息时间相协同，尽管单次充电的续航（作业时长）约为5.5小时，但仍可以满足工厂保持高效生产。本应用案例的经济优势尤为突出。每台电动装载机的购置价格为80万元人民币，比同类柴油机械高20万元，但在能源与维修保养方面每年可节省近30万元，回本期仅约8个月。操作员也反映使用电动装载机后工作环境显著改善。配有过滤系统的密封驾驶室降低了工作人员的粉尘暴露，更低的噪声与振动也有助于减轻身体负担。该厂区目前仍保留有柴油机械，用于应急或在高峰时段提供更长的续航，但电动装载机已成为常规作业的默认选择。该案例表明，在配套基础设施完善、日均作业时间长，且有效规划的情况下，电动装载机不仅在环境表现上优于柴油机械，还能在一个运营年度内实现快速回本。图3.1.1.成都市某水泥厂应用柳工856HE电动装载机的规格和应用场景案例七成都市某水泥厂应用电动装载机：在高强度作业下实现快速回本19

中国非道路机械电动化案例集优势劣势•

运营成本较低：与柴油机相比，能源成本可

节省86%。•

可快速回本：在日均作业时长较高的情况

下，每年可节省近3,万元人民币的运营成

本，不到一年即可回本。•

改善健康与安全：低噪声与带过滤系统的密

封驾驶室，为工人带来更好的作业环境。•

运营适配性：充电节奏与工人的三班倒工作安排可顺畅衔接。•

单次充电续航相对较短：可作业约5.5小时，

而柴油机可连续作业超过+,小时。图3.1.2.成都市某水泥厂应用电动和柴油装载机的成本对比从本案例中获得的相关经验20

中国非道路机械电动化案例集在广西柳州一家原材料处理量很大的生物质电厂，电动装载机在日常物料周转中发挥了核心作用，每天可处理近900吨农林废弃物，包括甘蔗叶、秸秆和树皮。这些物料经粉碎后燃烧用于发电。为支持连续运营，自2021年起，该电厂采用了3台柳工856H-E

MAX电动装载机，并配备了抓取生物质原料的专用配套工具。每台装载机的额定载荷为5.8吨，电池容量282

kWh，以轮班方式每天运行约15小时，利用工人用餐和交接班间隙充电3～4次。借助240

kW的双端口充电桩，每次充电1小时即可进行5～8小时的作业。电厂主要使用自发的可再生电力为装载机充电，仅在停机或检修时才会使用外部电力来源。电动装载机在高要求工况下表现出了可靠且高效的性能。与柴油机型相比，其动力输出强劲、操控更平顺、振动更小，且具备更强的防尘防潮能力。驾驶室内噪声控制在65分贝，提高了长班次作业的舒适度。电池性能数据显示，其中一台装载机在累计运行6000小时后，电池容量仍保持在93%以上。装载机厂家提供5年质保，若电池衰减超过20%，可免费更换。在处理生物质物料的高温高湿作业环境下，进气滤芯的粉尘积聚在使用初期曾降低冷却气流并引发热管理问题，但后续通过冷却系统改进得以解决，展示了新兴电动机械技术如何结合实际应用需求来进行优化迭代。电动化转型在契合电厂零排放目标的同时，也带来了明确的成本收益。尽管每台电动装载机的购置成本约为同类柴油机的2.5倍，但单台装载机每年在能源与维修保养方面可节省约22万元人民币。在该机械设备年均使用时间超过5000小时的情况下，购置电动机械的额外支出可在3年内实现回本。案例八｜柳州市某生物质发电厂应用电动装载机：利用厂区的可再生电力实现高性价比运行图3.2.1.柳州市某生物质发电厂应用柳工856H-E

MAX电动装载机的规格和应用场景21

中国非道路机械电动化案例集优势劣势•

依托场内的清洁能源可实现更低运营成本和更短回本周期：在机械设备利用率较高的情况下，单机每年在能源与维护方面可节省

约22万元人民币，3年内可收回成本。•

在相对恶劣的运行工况下表现稳定可靠：在高粉尘、高负荷条件下运行稳定，具备较强的环境抗压性。•

提升了操作人员的工作舒适性：驾驶室噪声

更低、振动更小，长班次作业更舒适。•

强有力的售后与设计支持：制造商为产品提

供5年质保，并与用户密切协作，根据具体使用场景需求来解决产品问题。•

在高粉尘工况环境下作业初期遇到了热管理方面的挑战：为确保可靠运行，需要对冷却系统重新进行设计，在制造商与用户的紧

密协作下，相关问题已得到解决。图3.2.2.柳州市某电厂应用电动和柴油装载机的成本对比从本案例中获得的相关经验22

中国非道路机械电动化案例集为了响应推进更清洁非道路机械的政策，梁山港退役了6台老旧柴油装载机，投入280万元人民币购置了3台纯电动装载机（包括1台柳工L956HEV和2台L968HEV），用于封闭储煤库内的散煤装卸作业。电动装载机配备了350

kWh磷酸铁锂电池，并采用360

A双枪快充。充电1小时可支持最长6小时连续作业，可以在仅停机极短时间的前提下覆盖两班作业。与柴油机相比，操作员反映电动装载机操控更平顺、噪声更小、操作疲劳感更低。电动装载机的单日运行成本平均为512元，远低于柴油装载机的2016元。按每年360个工作日计算，3台电动装载机全年共可节省约160万元。这次电动化转型的成功还进一步体现在环境效益方面。与柴油机相比，使用电动装载机每年可实现约440吨二氧化碳减排。与此同时，港口在储煤库屋顶建设了5

MW光伏系统，年发电量约550万kWh，既降低了用电成本，又可实现每年进一步减少二氧化碳排放3000余吨。2023

年，梁山港成为中国首个获得国家级“碳足迹

+碳中和”双认证的内河港口。该案例表明，采用电动装载机替代老旧柴油机械，尤其与可再生电力系统配套应用时，能够带来明确的经济与环境收益。对于希望降低排放与长期成本的高利用率港口，电动装载机是一种切实可行且可规模化应用的解决方案。图3.3.1.梁山港应用柳工L956HEV和L968HEV电动装载机的规格和应用场景案例九梁山港应用电动装载机：替代柴油机械，推进低碳转型23

中国非道路机械电动化案例集优势劣势•

显著节省成本：日常能源成本可降低75%，三

台设备每年合计可节省约+6,万元人民币。•性能可靠：充电+小时即可支持双班倒作

业，几乎不需要停机等待。•

改善作业环境：低噪声与零排放提升了封闭空间作业的安全性与舒适性。•

与厂区内的光伏协同应用：与屋顶的光伏系统协同应用，进一步扩大了对港口减碳目标的贡献。•

要实现机械设备整体电动化的成本较高：电

动机型明显较高的前期投资可能会对柴油

机械全面电动化替代构成挑战。从本案例中获得的相关经验图3.3.2.梁山港应用电动和柴油装载机的成本对比24

中国非道路机械电动化案例集25

中国非道路机械电动化案例集4

电动旋挖钻机应用案例在城市建设项目中，随着排放和噪声管控的日益严格，电动旋挖钻机正在成为传统柴油旋挖钻机的可行替代方案。成都某建筑工地采用了两台宇通牌电动旋挖钻机（YTE306HE和YTR266HES）进行一项为期1个月的桩基施工。电动化设备可消除现场尾气排放并显著降低噪声，有助于满足当地环境与噪声标准要求。两台设备均采用拖电供能的方式接入电网系统，每日作业约6小时，在整个项目期间性能十分稳定。除环境效益外，在稳定的作业安排下，电动设备还展现出了显著的成本优势。电动旋挖钻机的单日能源成本约为675元人民币，相比之下，单日消耗约375升燃油的柴油机型的能源成本则超过2800元。电动机型的购置价比同级柴油机高约20%。在20天的项目周期内，每台电动旋挖钻机在能源成本方面可节省约4.3万元人民币。按此计算，5–7个项目周期即可收回额外成本；对于工程量比较稳定的承包商而言，最短半年即可收回投资。两台钻机在项目期间整体运行平稳。首轮投用阶段虽然曾出现零部件轻微故障，但均在质保期内通过现场技术支持及时排除，未产生额外费用，也未影响施工进度。该项目表明，电动旋挖钻机能够有效满足城市施工需求并带来经济收益。单机每日超过2000元的能源成本节约配合稳定的作业条件，不足1年即可收回成本，可谓是在人口密集的城市地区开展桩基工程的实用性解决方案。图4.1.1.成都市某建筑工地应用宇通牌YTE306HE和YTR266HES旋挖钻机的规格和应用场景案例十成都市某建筑工地应用电动旋挖钻机：带来可观的成本节省27

中国非道路机械电动化案例集优势劣势•

在稳定使用条件下可实现短期回本：与柴油机型相比，电动旋挖钻机可实现日均能源成本降

低76%，对于工作量稳定的用户，预计可在1年内回本。•

有助于满足环境与噪声合规要求：现场零排放、噪声更低，有助于满足日益严格的城市标准。•

性能稳定：在整个项目周期内均保持稳定可靠运行。•

制造商的及时支持：投用初期出现的一些轻微故障均由现场技术人员在质保期内予以排除。•

投用初期阶段出现轻微故障：说明投用初期出现问题需要技术介入，凸显了可靠售后支持的

重要性。图4.1.2.成都市某建筑工地应用电动和柴油旋挖钻机的成本对比从本案例中获得的相关经验28

中国非道路机械电动化案例集电动挖掘机：本案例集所涉及的电动挖掘机整机重量为2至41吨，功率10–200

kW，铲斗容量0.04–1.9m3，电池容量22–560

kWh。根据机型大小与工况负荷，单次充电可纯电作业4–8.5小时；日均作业时长为4–15小时。经济性最优的三个应用案例的投资回本周期为1.5–3.6年；其中最具成本效益的案例为在云南省红河州应用的进行连续采矿作业的换电式挖掘机，在该应用情景下，不到1.5年即可完全实现回本。电动装载机：本案例集所涉及的电动装载机的整机重量在18–22吨，功率180–230

kW，斗容5.8–6.5m3；电池容量282–350

kWh，单次充电可作业5.5–8小时。不同装载机的年作业小时数差异较大，约在3000小时至超过5700小时的范围。在多数应用场景下，电动装载机显示出了非常显著的燃料（能源）节省收益，投资回本周期约在1年以内至2.7年之间。其中，回本周期最短的是在成都某水泥厂高强度运行的电动装载机，在三班倒的运行状态下，电动装载机仅0.7年即可实现回本。5.

整体经验总结在本案例集中，我们共分析了6个电动挖掘机案例、3个电动装载机案例和1个电动旋挖钻机案例，涵盖了包括城市施工工地、隧道工程、矿区、水泥厂、电厂以及酒厂在内的多种实际应用场景。图

5

总结了电动挖掘机和装载机的应用场景、机型参数以及成本平价方面的考虑因素（由于性能参数不可比，图中未纳入旋挖钻机）。这些案例或可为电动非道路机械在中国的应用性能、作业适配性和成本效益提供切实参考与启示，我们在下文中将进一步展开讨论。图5.

电动挖掘机和电动装载机的应用场景、技术规格以及成本平价对比结果汇总电动旋挖钻机：本案例集所涉及的电动旋挖钻机的功率在185–230

kW之间。不同于多采用电池供电的电动挖掘机与装载机，电动旋挖钻机因作业移动性要求较低，通常会采用有线供电，从而可持续供电而无需频繁充电。与工业厂区、水泥厂或矿山等场景下使用的全年运转设备不同，旋挖钻机主要应用于短期施工项目。在成都的某处城市工地，拖线供能的电动旋挖钻机可以在满足严格的环保要求的同时实现短期内回本，此外还兼具了低能耗与运行稳定性。29

中国非道路机械电动化案例集

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中国非道路机械电动化案例集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。高利用率应用场景下，电动工程机械以

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。关键挑战»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1.3–3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，以及新兴电动机械设备租赁市场竞