“CAT”“DOOSAN”即使你对挖掘机行业一无所知，这些“黄色身影”上的标签你一定也不会陌生，过去，这些标签基本属于国外品牌，不过这几年，越来越多的“三一重工”“徐工”开始出现在街头巷尾。一个共同点是，都属于“中国制造”。

最新数据显示，2018年1-4月，国产品牌的挖掘机国内市场占有率突破50%，达到了53.1%，在大型挖掘机市场，排名前十的产品当中，三一重工和徐工集团各有三款和一款总共四款产品入选，以三一重工为代表的中国品牌正在崛起中，打破卡特彼勒等外资品牌在高端市场的垄断地位。

发动机和液压件是关键

挖掘机和很多工程机械的技术原理并不复杂，北京交通运输职业技术学院机电工程系主任、高级工程师安文洁表示，挖掘机主要由发动机、液压系统、工作装置、行走装置和电气控制系统组成，其中液压系统技术成本最高，也最为关键，包括液压泵、控制阀、液压油缸、液压马达等。

启动挖掘机以后，工作的过程实际上也是一种能量的转换过程，挖掘机是通过柴油机把柴油的化学能转化为机械能，由液压柱塞泵把机械能转换成液压能，通过液压系统把液压能分配到各执行元件，由各执行元件再把液压能转化为机械能，实现工作装置的运动、回转平台的回转运动以及整机的行走运动。

众所周知，二战期间苏联红军使用各大拖拉机厂来生产坦克，毕竟都是履带车辆，当时坦克比起拖拉机也仅仅就是装甲厚了一点，在车身上加了一个炮塔，多了一门炮。如此来讲，用拖拉机厂来生产坦克并不是什么困难的事情，在苏联西部大片土地失陷的情况下，这些源源不断的重型机械为苏联最终获胜奠定了基础。

既然拖拉机厂可以来生产坦克，就说明这些重型机械有一个最大特点，那就是技术原理相通，制造工艺也类似，无论是挖掘机、起重机还是装载机、轧路机。蓝翔技校可以只教挖掘机课程，但一家重型机械制造厂却绝不可能只生产挖掘机。

与汽车这样的消费类产品相比，工程机械设备“大功率、重载荷、抗冲击性”的特点更加突出，因此，制造一台好的设备，需要一定的技术积累，绝非一朝一夕能够完成，也几乎没有弯道超车的可能。

从挖掘机整体性能看，液压系统和发动机的能力决定了整机的水平，这样在整个工程机械行业也普遍存在“比如说一台5吨的装载机，卡特彼勒的发动机功率只有147千瓦，但我们国产的就有164千瓦，显然前者在相同的情况下能耗更低，效率也就更高。”中国工程机械工业协会副秘书长、高级工程师吕莹告诉记者。

另外，液压件和发动机也是一台挖掘机当中，成本最高的组成部件，数据统计显示，在组成挖掘机的各项成本中，仅液压系统和发动机两项组成的核心零部件就占据了一台20吨级挖掘机成本的20%以上。

因此，制造一台好的工程机械设备，除了发动机以外，高可靠性的液压系统也非常关键。吕莹表示，从故障率上来看，液压系统故障是最常见的，比如说泄漏，当然要求一台挖掘机一点也不泄漏并不现实，但这个量必须是可控的，否则意味着整机性能的“失效”。

液压系统一旦发生泄漏，将会影响工作压力稳定，液压油泄漏还会造成环境污染，产生无法估计的严重后果。除机器本身的质量以外，恶劣工况条件、极端气候因素也会对工程机械的性能产生一定影响。

跟跑、并跑和领跑

虽然挖掘机在世界上已经有180多年的历史，技术也已经日趋成熟，但发掘机在中国发展的时间并不算长，我国的第一台挖掘机1955年才制造出来，还是斗容只有1立方的机械挖掘机，但此时西方已经研制出了全回转式液压挖掘机，可以说从起步上“中国制造”已经落下了一个身位。

在此后的上个世纪八九十年代，随着外资品牌的进入和核心技术的更迭，中国挖掘机与世界先进水平的距离进一步拉大了;曾几何时，纵观世界挖掘机前十名如利勃海尔R9800、日立EX8000-6等等，中国挖掘机连影子都没有。用吕莹的话来说“虽然有四五十年的发展历史，但真正有点功效的最多二十年。”

4月2日，由徐工集团研制的700吨液压挖掘机成功下线。这个巨无霸的重量相当于500辆普通小轿车，动力超过了两台99式主战坦克，铲斗中可以同时站立100个人，一铲斗下去就可以挖煤50多吨。这台700吨级别的挖掘机，拥有自主专利52项，打破了欧美和日本在这个技术层面的垄断。

用一位业内工程人士的话说“以前买挖掘机首选日本品牌，现在国产品牌也很好了，不仅质量可靠，价格也相对更便宜。”

不仅仅是挖掘机，近年来，中国工程机械行业在自主发展结合引进技术消化吸收的基础上，已经形成了规格系列化、型号多样化、生产规模化、质量标准化等优势，徐工、三一、柳工等品牌推陈出新，获得了海内外越来越多的关注和认可。

“跟跑、并跑和领跑”，吕莹用三个关键词来概括中国工程机械制造业，他认为，过去中国在这个领域一直处于跟跑得状态，有很长一段时间还“跑得很慢”，随着改革开放40年，经济社会的不断发展和科技水平、制造业水平的不断提升，现在的中国工程机械行业已经从“跟跑”变为了“并跑”。像三一、徐工的很多产品都已经接近了国际一流水平。

当然，这其中也不乏佼佼者，已经来到了领跑者的地位。吕莹表示，中国的工程机械行业，目前已经初步具备了核心零部件的生产研发能力，现在更需要的是市场的认可和质量体系的验证“在部分产品例如超大型起重机、盾构机上，中国制造已经处在世界最先进的地位，是一个领跑者的角色”。”

吨位越大国产品牌越弱牌并重

实际上，中国挖掘机市场之所以被外国品牌垄断，既和我国发展起步较晚有关，更重要的是，在工程机械制造行业，我国企业并未掌握核心零部件的生产研发技术，严重依靠进口的关键零部件例如液压技术，不仅研发周期较慢，成本也非常高昂。

数据显示，过去很长时间，我国在发动机、传动系统、液压元器件、控制元器件等关键零部件进口成本占到制造成本的40%以上，行业接近70%的利润被外商攫取。工程机械行业更是饱受高端核心零部件工业基础薄弱之苦，可谓“如鲠在喉”。

以挖掘机为例，尽管国产品牌挖掘机市场占有率已经突破了50%，但这主要集中在40吨以下的小型和中型挖掘机市场，40吨往上，国产品牌并无明显优势，市场依旧被卡特彼勒、沃尔沃和小松主导。到了80吨以上的大挖市场，则基本上被外资品牌所占据，其他工程机械行业的情况也差不多，吨位越大“国产品牌市场保有量很小，并不是规模竞争阶段”。

因此，现在就断言“国产技术打破外资品牌垄断”有些不切合实际，吕莹认为，造成这种局面的原因是多方面的，首先是用户还不够认可，一些使用者在观念上依然认为诸如康明斯、川崎等进口零部件比国产可靠;其次，国产零部件还需要经过时间的积累和质量的考核，也需要积累更加成熟的工艺管理和生产制造体系，不仅“能用”更要“好使”。

随着“一带一路”的深入开展和《中国制造2025》的提出，中国工程机械行业迎来了一个新的发展期。特别是2015年以后，整个机械工程行业增速显著，尤其是在设备出口量方面。数据显示：2010年中国工程机械出口总额仅为100亿美元，到了2017年达到了203亿美元。

吕莹认为，这一定是一个“质”“量”并重的过程。

“过去中国制造的工程机械设备更多是在‘量’上做文章，希望拓展用户群，在数量上领跑。今后中国制造，要在‘质’上下功夫，我们要追求更可靠的质量，更加优化的设计和更人性化的产品，因地制宜，更加符合用户需求”。

此外，人工智能、物联网的发展，也为工程机械行业发展带来了新的机遇，未来包括挖掘机在内的工程机械设备，将会变得更加智能和人性化——例如可以自动计算工作速率的起重机，可以设置工作安全距离的挖掘机，不仅极大解放了人力成本，也提高了施工的安全性和精准度，最终提高了工程效率。

“如果能在每台工程机械上都安装数据监控，这些设备工作的数据就可以实时传回企业总部，制造商可以更好了解这些设备的故障和使用特点，最终形成一个工业大数据。”吕莹强调，未来的工程机械行业，必然朝着更加人性化、智能化的方向发展，“不少国内企业已经在做这方面的研究，中国也有足够的资源和优势，一定能够取得更大的突破和发展。”■