Từ lâu, máy móc xây dựng đã là nguồn tiêu thụ năng lượng và phát thải carbon lớn. Theo mục tiêu “carbon kép”, việc chuyển đổi sang điện khí hóa máy móc xây dựng là một xu hướng tất yếu. Trong những năm gần đây, “tầm nhìn trung hòa carbon” đã tạo cơ hội cho việc điện khí hóa máy móc xây dựng. Những tiến bộ trong ba công nghệ cốt lõi (pin, động cơ và hệ thống điều khiển điện tử) cùng với việc cắt giảm chi phí, cùng với các chính sách trợ cấp, đã giúp việc chuyển đổi sang điện khí hóa máy móc xây dựng chạy bằng nhiên liệu trở nên khả thi và mang lại lợi nhuận. Với những nỗ lực chung của chính phủ và ngành công nghiệp, tỷ lệ thâm nhập của pin lithium trong lĩnh vực máy móc xây dựng đã tăng nhanh chóng.
Tỷ lệ sử dụng pin lithium trong máy móc xây dựng
Tỷ lệ sử dụng pin lithium trong máy móc xây dựng đạt 27%.
Xe nâng > Máy móc hạng nặng > Xe tải khai thác > Máy xúc > Máy đào
Xe nâng, xe nâng người, máy đào và máy xúc là bốn loại máy móc xây dựng hàng đầu, và quá trình điện khí hóa của chúng diễn ra tương đối nhanh chóng. Xe nâng người và xe nâng người có điều kiện vận hành đơn giản hơn, thân thiện với pin hơn và dung lượng pin nhỏ hơn. Nhờ ứng dụng pin axit chì, tốc độ điện khí hóa của chúng ở mức cao và hiện đang trong giai đoạn chuyển đổi từ pin chì sang pin lithium.
Tỷ lệ điện khí hóa máy xúc lật đã tăng nhanh chóng trong ba năm qua. Nguyên nhân chính là máy xúc lật điện có lợi thế kinh tế, và các sản phẩm pin dễ dàng được tiêu chuẩn hóa, với công nghệ pin hiện có đáp ứng được các yêu cầu về điều kiện làm việc.
Quá trình điện khí hóa máy đào diễn ra tương đối chậm, chủ yếu do vị trí vận hành không cố định và việc sạc điện bất tiện. Hiện nay, các sản phẩm máy đào điện chủ yếu tập trung ở phân khúc máy đào cỡ nhỏ và vừa, trong khi máy đào cỡ lớn thường được sạc bằng ắc quy xe đẩy hoặc trạm sạc di động.
Hơn nữa, trong số các phân khúc máy móc xây dựng khác, xe tải khai thác là một trong những sản phẩm điện khí hóa nhanh nhất, với doanh số bán xe tải khai thác năng lượng mới tăng hơn 70% vào năm 2024 và tỷ lệ thâm nhập vượt quá 13%. Công nghệ pin cho xe tải khai thác là thách thức lớn nhất và các giải pháp năng lượng vượt trội có thể tạo ra hiệu ứng trình diễn đáng kể trong ngành.
Thị trường pin dùng cho máy móc xây dựng
Thị trường máy móc xây dựng có tính tập trung cao. Các công ty sản xuất pin hàng đầu thường hợp tác với các OEM hàng đầu, đảm bảo các đơn hàng dài hạn và tham gia vào quá trình phát triển và bảo trì các dòng sản phẩm của các công ty máy móc xây dựng. Họ cũng có cơ hội hợp tác xây dựng các mô hình kinh doanh mới và gia tăng thị phần.
Thương hiệu CATL

Hiện nay, CATL là công ty ắc quy hàng đầu với sự hợp tác sâu rộng với các doanh nghiệp máy móc xây dựng. Công ty đã thiết lập quan hệ đối tác chiến lược với nhiều công ty máy móc xây dựng, bao gồm Sany Heavy Industry, LiuGong, Lonking, Lingong Heavy Machinery, Shandong Heavy Industry và Taiyuan Heavy Industry Group. Sự hợp tác này không chỉ dừng lại ở việc hỗ trợ và phát triển sản phẩm ắc quy mà còn bao gồm các dịch vụ trọn gói cho các sản phẩm máy móc xây dựng, đổi mới mô hình kinh doanh và xây dựng hệ sinh thái công nghiệp.
Thương hiệu EVE

Thứ hai, EVE Energy, với các khách hàng bao gồm Shandong Lingong, Yingxuan Heavy Industry, Caterpillar, LiuGong, Haiyitong, Hangcha Group, Heli Group, Zoomlion, Lonking và XCMG Fire Protection, cùng nhiều công ty khác. Sản phẩm của họ chủ yếu được sử dụng trong máy xúc lật, xe nâng và máy đào hiệu suất cao. Trong lĩnh vực ắc quy máy đào, EVE Energy đã hợp tác phát triển các hệ thống PACK tùy chỉnh với Sany Heavy Industry, LiuGong và Lingong.
Thương hiệu BYD Battery
Xếp thứ ba là BYD Battery, công ty liên doanh với XCMG và Weichai Power Construction (nắm giữ 51% cổ phần) và cùng nhau xây dựng năng lực sản xuất pin cho máy móc xây dựng với các công ty này. XCMG là công ty máy móc xây dựng lớn nhất Trung Quốc. Năng lực sản xuất pin của BYD được sử dụng trong xe nâng, máy xúc, máy móc cảng và các lĩnh vực khác của BYD.

Ba công ty được đề cập ở trên chiếm hơn 80% thị phần pin dùng cho máy móc xây dựng. Ở một số thị trường ngách, các công ty hàng đầu nắm giữ hơn 60% thị phần độc quyền. Ví dụ, CATL có vị thế vững chắc trên thị trường xe nâng và xe tải khai thác mỏ, trong khi EVE Energy có lợi thế dẫn đầu tuyệt đối trên thị trường xe nâng người và xe nâng điện.
Sự tập trung thị trường cao đối với pin máy móc xây dựng chủ yếu là do các rào cản công nghệ cao của ngành, chứ không phải do sự chuyển giao đơn thuần công nghệ pin xe thương mại truyền thống. Do các sản phẩm máy móc xây dựng đa dạng và hoạt động trong môi trường phức tạp, chúng đặt ra những yêu cầu cực kỳ cao về thiết kế cấu trúc cụm pin, thiết kế điện và thiết kế quản lý nhiệt. Hơn nữa, việc phát triển pin cho máy móc xây dựng phụ thuộc rất nhiều vào việc xác thực trong các tình huống ứng dụng cuối. Hiện nay, một hệ sinh thái hợp tác mạnh mẽ đã bắt đầu hình thành, với các công ty pin hàng đầu sở hữu lợi thế về kịch bản và trải nghiệm khách hàng để xác thực sản phẩm. Do đó, với hai rào cản lớn này – công nghệ và hệ sinh thái ngành – những người đến sau rất khó gia nhập ngành.
Trong khi đó, lộ trình công nghệ điện thuần túy cho xe nâng, xe nâng người và máy xúc đã cơ bản được xác định. Bên cạnh công nghệ điện thuần túy, máy đào và xe tải khai thác mỏ cũng có tiềm năng phát triển các bộ mở rộng phạm vi hoạt động bằng diesel và methanol. Các công ty xếp hạng thấp hơn trong ngành dự kiến sẽ tăng thị phần bằng cách tìm kiếm các giải pháp thay thế khác biệt.
Thiết kế tích hợp pin cho máy móc xây dựng
Hiện nay, thị trường pin dùng cho máy móc xây dựng đang phát triển nhanh chóng. Hiệu suất pin sẽ chủ yếu tập trung vào việc nâng cao năm đặc tính chính: tầm hoạt động xa, tuổi thọ dài, khả năng lưu trữ điện năng cao, mật độ năng lượng cao và độ an toàn cao. Một số lĩnh vực cũng có nhu cầu về mật độ công suất cao. Hơn nữa, vì máy móc xây dựng là một nguồn lực sản xuất quan trọng, “chi phí” luôn là một chỉ số cốt lõi đối với các công ty máy móc xây dựng. Các giải pháp tích hợp và giải pháp nền tảng được kỳ vọng sẽ trở thành xu hướng phát triển quan trọng của ngành.
Quản lý tích hợp
Các công nghệ tích hợp như CTP và CTB không chỉ tối ưu hóa việc sử dụng không gian, cải thiện hiệu quả lắp ráp, độ bền kết cấu và độ an toàn mà còn là những giải pháp quan trọng để giảm thiểu các kết cấu dư thừa, tiết kiệm vật liệu và chi phí sản xuất. CATL và EVE Energy, cùng nhiều công ty khác, đã áp dụng công nghệ CTP cho ắc quy máy móc kỹ thuật của họ, trong khi BYD Battery đã ra mắt sản phẩm ắc quy máy móc kỹ thuật CTB.
Thiết kế dựa trên nền tảng
Máy móc xây dựng có nhiều loại, mỗi loại có tải trọng hoặc chiều dài khác nhau, gây khó khăn cho việc chuẩn hóa sản phẩm pin và cản trở việc giảm chi phí cũng như cải thiện hiệu suất thông qua phát triển đa dòng sản phẩm. Tuy nhiên, thiết kế giải pháp pin dựa trên nền tảng có thể tích hợp nhiều mô-đun lõi như cell, mô-đun, BMS (Hệ thống Quản lý Pin) và quản lý nhiệt để tạo thành các tiêu chuẩn kỹ thuật và thông số kỹ thuật giao diện thống nhất. Điều này cho phép tương thích với các cell có kích thước và thông số kỹ thuật khác nhau, đáp ứng nhu cầu đa dạng của thị trường. Ví dụ: EVE Energy đã ra mắt các giải pháp pin dựa trên nền tảng có độ tương thích cao dành cho xe tải xây dựng/khai thác mỏ, xe công trình hạng nặng và xe nâng người.


