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根据 IDTechEx 的最新报告《2024-2044 年采矿业的电动汽车：技术、参与者和预测》，电动自卸卡车正处于大幅增长的风口浪尖，预计到 2044 年将成为一个价值 150 亿美元的产业。

电动自卸卡车将成为采矿业减排和帮助矿业公司实现可持续发展目标的关键。自卸卡车占全球采矿车队的近四分之一，但也是迄今为止规模最大、排放量最高的车辆，占采矿业车辆排放量的90%以上，每年排放超过1.74亿吨二氧化碳。这些车辆的电气化正在稳步推进，其速度已引起包括矿业公司、原始设备制造商和电池供应商在内的整个行业主要参与者的关注。

与其他采矿车辆（尤其是公路车辆）相比，自卸卡车的电气化仍处于起步阶段，每年仅生产一两辆电动自卸卡车。这类车辆的总数要到2023年才能达到两位数，而且大多数是由矿业公司自行开发的原型车和测试车型，以及独立改装商（而非原始设备制造商）。他们改造现有的柴油机，安装电池或燃料电池，以实现零排放运行。First Mode和WAE是该领域最活跃的两家公司，近期正在扩展其改装能力。

最近，各大矿业原始设备制造商纷纷进军电动自卸卡车领域，寻求自主开发并商业化现有车辆的电动版本。其中包括全球最大的两家矿业原始设备制造商——卡特彼勒和小松。卡特彼勒已制造了793电动原型车，目前正在进行测试，目标是在2027年实现商业化。小松的830E电动卡车也处于类似的开发阶段，目标是在2030年投入生产。

原始设备制造商对电动自卸卡车兴趣的增加，可以归因于矿业公司日益增长的需求。许多全球最大的矿业公司已与改装商和原始设备制造商签署协议，以便在该技术商业化后供应电动自卸卡车。这些公司越来越意识到，电动自卸卡车不仅更加环保、提供更安全的工作条件，还能显著降低总拥有成本。

总拥有成本节省的最大部分来自于用更便宜的电力替代柴油。自卸卡车是矿场所有车辆中工作负荷最高的车辆，平均每天运行20小时，消耗大量柴油。因此，任何成本的降低都会在卡车10年的使用寿命内显著叠加。一辆150吨的自卸卡车仅在能源成本上就能节省超过550万美元。这适用于所有重量的车辆，卡车越重，节省的成本就越大，这凸显了当整个自卸卡车车队都实现电气化时所能带来的潜在节省。

无论成本如何节省，电动自卸卡车的价格都很高。自卸卡车的电池体积庞大且价格昂贵，十年内需要多次更换。问题依然存在：节省的能源足以抵消电池溢价吗？

电动自卸卡车所需的大型电池或许曾是其发展的最大技术和资金瓶颈，但如今这些电池已得到充分开发，价格也更具竞争力，有望得到更广泛的应用。这些电池的容量通常超过 1 兆瓦时，最大的接近 2 兆瓦时。IDTechEx 整理了所有现有电动自卸卡车型号的数据库，结果显示，目前车辆单次充电的续航时间仍不足 6 小时。一辆 150 吨的自卸卡车要达到如此长的续航时间，需要配备容量超过 1700 千瓦时的电池组，成本超过 50 万美元。

节省的能源成本将轻松抵消单个电池的额外成本。然而，IDTechEx 估计，每辆电动自卸卡车平均需要额外安装五块电池，额外成本将达到 260 万美元。

其他成本因素也会影响电动自卸卡车的总拥有成本。一辆150吨的卡车在其使用寿命内平均可节省约34万美元的维护成本。然而，电动传动系统的成本为7万美元，此外，IDTechEx估计，改装的人工成本为36万美元。虽然这些成本确实重要，但与柴油或电池的成本相比，它们微不足道，并非决定自卸卡车经济性的关键因素。

总而言之，尽管需要多次更换昂贵的电池，但总体拥有成本仍然有利于电气化。矿业公司每辆电动自卸卡车将能够节省近250万美元，而且卡车将在不到3年的时间里收回其增加的资本支出。鉴于电动自卸卡车的数量仍然很少，电池成本有很大空间降至IDTechEx估计的300美元/千瓦时以下。同时，随着循环寿命的提高，电池更换频率将会降低。随着这些因素的发生，电动自卸卡车相对于柴油卡车的经济优势将更加显著。

如果电动自卸卡车如此经济实惠，为什么它们还没有普及呢？首先，电池需要足够大的尺寸和耐用性，以满足自卸卡车的工作周期需求，同时还要保持相对实惠的价格。直到最近，CATL、ABB 和 Northvolt 等电池供应商才实现了这一目标，而整个行业正在朝着这个目标不断扩张。自卸卡车电池的开发尚处于起步阶段——各种设计和化学成分被用于满足性能要求，但尚未达成行业共识。

生产效率是采用电动自卸卡车的另一个关键因素。目前，电动卡车的正常运行时间无法与柴油卡车匹敌。柴油卡车每天只需10分钟即可加满油，而电动汽车每天需要多次充电，总共需要两到三个小时。如果一项技术意味着牺牲其运营效率和产出，矿业公司将不愿采用。

电动自卸卡车的效率比柴油卡车高出 10% 以上（速度更快、维护更少），这在一定程度上可以最大限度地减少电气化对生产力的影响。然而，原始设备制造商仍然希望通过最大限度地延长电池续航时间和采用更快的充电方式来完全消除任何影响。

充电本身就是电动自卸卡车的一大难题。为了维持采矿公司所需的生产力，自卸卡车需要以1至3C的速率充电。高充电速率会缩短电池的循环寿命，从而需要更频繁地更换电池。不同供应商的各种电池技术能否维持如此高的充电速率仍有待观察。

这也将带来极高的能源需求。以3C的速率为1700千瓦时电池充电需要超过5兆瓦的连接功率，相当于两台海上风力涡轮机的功率输出。以这样的速率充电需要专用发电厂，并对当地电力基础设施进行大规模升级，这对矿山来说成本高昂。鉴于电动自卸卡车的价格溢价仍然很高，矿山可能不愿或无力承担车辆和基础设施的部署。然而，IDTechEx预计，由于电动自卸卡车的经济吸引力以及采矿车辆和运营的广泛电气化，矿山将越来越多地部署此类基础设施。

原始设备制造商在其长期战略愿景中致力于发展电动自卸卡车，而矿业公司也已表现出尽快采用电动自卸卡车的意愿。电动自卸卡车的总体拥有成本优势不容忽视，而电池和充电器的持续发展将消除目前人们对此类车辆的许多疑虑。凭借更低的运营成本、更高的生产率和更佳的环保性能，电动自卸卡车无疑是未来采矿业的赢家。

资料来源：Machinery Intelligence，IDTechEx 报告《2024-2044 年采矿业电动汽车：技术、参与者和预测》