在2013首屆CTO峰會上，三一重機研究院院長曹東輝以《挖掘機節(jié)能減排技術》為主題做演講報告。
   一、背景
   隨著我國經(jīng)濟的發(fā)展，工程機械保有量以年均22%速度增長，截止2011年底，國內工程機械保有量547萬臺。其中挖掘機以年均27%的高速增長，保有量達130萬臺。工程機械單機平均排量是轎車的4-8倍，2011年，工程機械年燃油消耗總量約為民用轎車（保有量為4962萬臺）的90%。工程機械的單機污染物排放量遠超轎車，但由于大多數(shù)在野外作業(yè)。因此帶來的環(huán)境污染問題常常被人遺忘。
   二、節(jié)能技術
   1、概述
   隨著經(jīng)濟的快速發(fā)展，能源短缺問題日益突出，對能源消耗大戶的挖掘機來說，節(jié)能技術的研究刻不容緩。
   目前，國內外主流挖掘機廠商投入了大量的精力到節(jié)能技術研究上，如：
   動力部分：混合動力、新能源（電動、天然氣動力）。
   液壓系統(tǒng)：液壓能回收、傳統(tǒng)的流量再生及獨立控制、VBO、incova及多泵系統(tǒng)。
   控制系統(tǒng)：自動怠速、全局優(yōu)化。
   2、動力部分
   混合動力
   回轉采用純電機驅動，發(fā)動機與主泵之間設有主電機(發(fā)電/電動機)，采用超級電容作為儲電裝置；
   主電機平衡發(fā)動機功率，使其在最佳工況附近工作，降低燃油消耗；
   回轉電機利用超級電容中電能驅動上車回轉，但回轉制動時，回轉電機作為發(fā)電機發(fā)電吸收回轉制動能量，提高能量利用率；
   制造成本較高，市場競爭力較低，但隨著零
   部件成本的降低，存在大規(guī)模普及的可能；
   主電機設置在主泵末端，與發(fā)動機、主泵同軸串聯(lián)；采用油電混合動力回轉馬達；儲電裝置為超級電容；
   主電機平衡發(fā)動機功率，使其在最佳工況附近工作，降低燃油消耗；
   混合動力回轉馬達，電機發(fā)電回收制動能量，提高能量利用率；油電混合動力驅動回轉，提高回轉操作舒適性以及混合動力系統(tǒng)可靠性；
   新能源(電動)
   采用可充電式蓄電池組替代原燃油系統(tǒng)，使用外置式充電機定時給蓄電池組充電。
   新能源(天然氣動力)
   天然氣發(fā)動機以天然氣（主要成份為甲烷）為動力能源。目前有液化天然氣(LNG)和壓縮天然氣(CNG)兩種供氣方式。LNG在動力性、安全性、續(xù)航能力和維護成本上都優(yōu)于CNG。所以LNG比CNG更適合在挖挖掘機上使用。
   3、液壓系統(tǒng)
   液壓能回收
   回轉制動時的高壓油，通過能量回收閥，直接由液壓蓄能器回收該高壓油；
   回轉啟動時，蓄能器釋放已回收的高壓油，經(jīng)能量回收閥，補充到回轉馬達中；
   通過改進后的發(fā)動機與泵控制方案，回轉啟動時由于蓄能器中已回收的高壓油補充，減少主泵對回轉的液壓油提供，降低整車燃油消耗；
   動臂下降時，開啟能量回收閥、關閉回油閥及開關閥，動臂大腔除再生以外的壓力油全部儲存入蓄能器；
   動臂提升時，關閉能量回收閥和回油閥、開啟開關閥，蓄能器的液壓油驅動液壓馬達；
   傳統(tǒng)的流量再生及獨立控制
   當工作裝置處于無負載下落時，將液壓缸某一腔的油引入另一腔，以提高工作裝置執(zhí)行速度的節(jié)能技術，稱之為再生技術。
   挖掘機在斗桿挖掘及動臂下降時，采用了該技術。