工程机械制造商正寄望于液压行业在传感器集成、功率密度与能效方面实现进一步突破，助力打造更高产、更智能的工程机械装备。
核心要点
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工程机械用液压系统正朝着更高效、更智能的方向发展。
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液压行业需在能效、传感器与软件集成、功率密度等领域持续升级，以提升整机性能。
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原始设备制造商（OEM）认为，液压技术的持续进步将推动预测性维护、整机操控性能、结构布局及系统集成水平的提升。
工程机械液压系统需在能效、传感器集成及功率密度方面持续迭代升级。
挖掘机、伸缩臂叉装机、轮式装载机及各类其他工程机械均依赖液压系统实现多项整机功能。这些设备中的液压元件与系统持续迭代，以满足更高作业效率、更易维护等多方面需求。
与此同时，设备制造商仍希望液压行业在传感器集成、能效提升、功率密度优化等多个领域实现进一步发展。
《Power & Motion》专访了三家研发各类工程机械的原始设备制造商（OEM）代表，了解其对液压元件及系统的核心需求：
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Matt Kaldor，PE，Bobcat 公司全球液压系统工程总监
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Zhaoliang Zhang，Lingong Heavy Machinery Col, Ltd.（LGMG）技术研发部副主任
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Clint Recker，Vermeer 公司水平定向钻机产品经理
三位专家分别阐述了对液压性能的要求、液压系统集成设计面临的挑战，以及未来工程机械液压技术的发展趋势。
Power & Motion：近 3-5 年，您观察到工程机械液压系统发生了哪些技术变革？
Matt Kaldor：液压系统从机械控制或先导控制向电液控制的转型已持续多年，该技术现已普及至小型设备，并在大型设备市场占据重要份额。用户切实感受到电液控制响应迅速、操作力更小、操控更简便，因此电液系统获得市场广泛认可实属必然。
电液系统要求液压硬件与软件实现高度集成。电液控制技术还可基于软件为操作人员定制个性化操控方案，这是传统机械控制或先导控制系统无法实现的。随着市场电液化趋势加剧，电液系统的成本竞争力已逐步比肩传统机械或先导控制系统。
Zhaoliang Zhang：近年来，液压系统已从单纯的动力执行单元，发展为高度集成的电液一体化、节能化、智能化、数字化系统。控制方式从传统齿轮泵、开关阀控制，升级为负载敏感、电比例及数字控制，实现更平顺的动作与更高控制精度。节能技术已广泛应用，在多数工况下可降低整机能耗约15%–20%。
电动液压泵正逐步替代发动机驱动泵，尤其在电动工程机械领域。同时，系统可靠性与实时监测能力大幅提升，液压系统从 “黑箱” 转变为可诊断系统。
得益于响应速度、控制精度等优势，电液控制技术在工程机械中的应用持续增长。
Power & Motion：您对即将集成至整机的液压元件或系统有哪些性能要求？
Matt Kaldor：随着整机向半自主、自主化作业发展，元件与系统性能的一致性、重复性成为构建可靠自主控制方案的核心。同时，最大限度挖掘可用动力以完成作业仍是持续挑战。
液压元件技术日趋成熟，当前重点在于针对高功耗典型工况优化系统架构，提升能效；并借助电液控制与软件，根据操作习惯与工况定制液压响应特性。这种灵活性可提升整机作业效率，帮助经验不足的操作人员更快上手。
Zhaoliang Zhang：我们优先关注高效率、高精度控制、长寿命、高可靠性。此外，结构紧凑、低噪声、零泄漏、高抗污染能力、智能 adaptive 能力均为关键指标。在北美市场，臂架类设备的高空作业稳定性与变负载工况下的操控性尤为重要。
依托电液控制与软件技术，同时优化液压系统架构以提升能效，将助力推进自主化方案落地，并最大限度挖掘动力输出。
Power & Motion：目前是否存在希望液压系统具备但尚未实现的性能？
Matt Kaldor：当前最需实现的重大突破是液压元件能效的跨越式提升。液压元件技术成熟度较高，元件能效已难有大幅改进空间。更高能效可优化整机散热、降低发动机功率需求与燃油消耗。
Zhaoliang Zhang：我们期望实现全生命周期零泄漏、自诊断与自补偿功能，并普及高度集成化电液模块。在强冲击载荷与瞬时大流量工况下，系统响应速度与稳定性仍有较大优化空间。
Power & Motion：未来几年，您希望液压行业推出哪些新技术或新性能？
Matt Kaldor：可靠的元件状态监测与故障预测技术。可提前预判元件故障，让用户在设备停机、影响作业前计划性处理潜在故障，减少停机损失。
Zhaoliang Zhang：我们期待即插即用型集成式电液驱动单元与全生命周期数字化管理技术。更高功率密度与更强自优化能力可降低调试难度，提升整机综合性能。此外，模块化即插即用设计还可缩短产品研发周期。
Clint Recker：希望液压行业实现传感器与泵、马达的集成化设计，无需额外加装阀块、接头或传感器。
我们已开展部分集成化研发，将部分传感器集成至液压元件，例如在径向柱塞马达中集成推力编码器。通过与元件厂商合作实现传感器集成，可提升元件耐用性，优化用户体验。
将传感器集成至泵、马达等液压元件，可优化系统布局，对空间受限设备尤为有利。
Power & Motion：贵司是否存在用电动或其他替代技术替换或计划替换液压系统的情况？若有，适用场景及原因是什么？
Matt Kaldor：我们持续评估包括电动方案在内的多种技术路径，研究其与液压系统的合理互补方案。核心目标是提升操作效率、为用户降本增效，因此新增技术的集成决策均基于工况需求、系统性能与整机作业效率。在高功率密度、高可靠性要求的场景中，液压系统仍发挥核心作用；替代技术则可在特定工况下创造价值。
Zhaoliang Zhang：未来趋势是技术共存而非替代。纯电动执行器适用于高精度、清洁工况；但在重载、高冲击工况下，液压系统仍具备显著优势，是更实用的解决方案。液压油的可压缩性可提供优异的缓冲性能，这是电动系统难以比拟的。我们认为最具前景的方向是电液一体化，以数字智能化提升液压功率密度。
LGMG 认为液压系统在重载、高冲击工况下仍具优势，依托数字智能化提升液压功率密度的电液系统，将成为工程机械行业最具前景的发展方向。
Clint Recker：我们已开展相关研发；Vermeer 荷兰工厂生产的设备采用电动马达实现推进与回转，替代部分液压元件，该产品已在欧洲销售，但并未取代液压系统需求。我们对电动方案持关注态度，但电动元件的供应与成本需进一步优化，提升对液压系统的竞争力，才会纳入重点考量。
当前电动元件成本更高，多数用户不会因设备混动化或电动化获得额外收益，因此高价设备对用户而言不具备性价比优势。
市场中电动马达技术持续发展，部分电动执行器已替代液压油缸。作业速度对我们的设备至关重要，即便荷兰工厂生产的电动钻机，举升、移动与夹紧动作仍采用液压油缸，因电动执行器在该领域暂未达到同等性能水平。
Power & Motion：在选用与应用液压系统时，贵司面临哪些挑战？有何解决方案？
Matt Kaldor：小型工程机械整机空间有限，设计满足各液压元件温度与黏度要求的液压冷却系统存在较大挑战。工程机械作业环境温度跨度大，适用于更宽温度范围的液压元件可提升应用灵活性。
Zhaoliang Zhang：核心挑战包括系统匹配复杂性、变负载工况下的能效优化、极端环境可靠性。解决方案包括与供应商联合开发、标准化模块化设计、在线监测实现预测性维护。北美研发团队与全球供应商的紧密协作是攻克这些挑战的关键。
适用于工程机械全温度工况的液压元件可降低冷却系统设计难度，对空间有限的小型工程机械尤为有利。
Clint Recker：布局设计与油口位置是主要挑战之一。我们需精准布置元件，因此壳体油口的多位置选型更利于适配不同布局需求；同时壳体油口尺寸也需优化，我们通常需加装大于油口规格的接头与软管。壳体压力是重点关注指标，需严格控制以符合厂商技术要求。
发热问题同样突出。提升液压元件能效可减少系统散热量，让更多功率转化为有效作业功率。
Power & Motion：您如何看待未来 5 年工程机械液压技术的发展趋势？
Matt Kaldor：液压系统的功率密度优势使其短期内难以被替代。基于前文所述优势，电液控制将持续替代机械控制与先导控制系统。软件开发将与液压系统及元件研发深度融合，液压系统的重大性能提升或将更多依赖软件控制策略优化。
Zhaoliang Zhang：未来 5 年，电液一体化将成为主流趋势，智能自适应控制与低碳高效将成为标配。系统集成化、模块化程度进一步提升，实现预测性维护。通过与电动化、数字化深度融合，液压系统将更智能、更可靠，持续作为工程机械的核心动力单元。
Clint Recker：液压技术发展历程中功率密度持续提升，这也是我们期待的重点突破方向。当前我们液压回路工作压力为6000 PSI，未来能否实现更高可靠工作压力？若可实现，液压元件体积可进一步缩小。
Vermeer 多数设备为紧凑型设计，整机布局优化难度较大。液压马达尺寸决定车架宽度，液压泵尺寸决定发动机舱空间需求，各类阀、软管的集成布置同样存在挑战。
发动机舱，其空间需求通常由液压元件尺寸决定。提升液压功率密度可缩小元件体积，便于 OEM 优化系统集成与整机设计。
from：Sara Jensen
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