电荷:电池将权力访问行业在未来?

竞争产生日益强大的低电器正迫使全球oem到军备竞赛发展和获得创新的电力存储解决方案。

据麦肯锡全球电池市场将以每年超过20%的年平均速度增长,直到2030年,全球至少达到3600亿美元。必威体育如何

科学家在锂离子电池测试设备在电池研究机构。照片:Adobe股票

必威体育如何此外,它说,有一个现实的场景中,市场可能会加速,在2030年达到4100亿美元,在世界各国政府努力消除汽车尾气排放通过促进电动汽车的使用和帮助世界电网的力量,因为可再生能源,如太阳能和风能,仍然不能一天24小时提供能量。

访问制造商提供动力,这就已经让电池供电的剪刀电梯和电梯繁荣了几十年,一直在推动便携式能量储存的界限。

去年Oshkosh,母公司的访问平台制造商JLG同意投资25美元购买股票在休斯敦电池制造商Microvast和签订了联合开发协议,以促进未来电池协作和创新。

自2014年起,法国arial工作平台制造商Haulotte创新部门一直在与东航技术,法国的一部分替代能源和原子能委员会,致力于技术研究,寻求开发创新的电力供应和电力分配系统。

访问行业,切换到零排放设备是一个简单的命题比其他地区的建筑业,因为许多小块的设备,如板剪刀升降机,已经由可充电电池供电,电池技术的发展提高的可能性,从柴油电动切换等大型机器不平的地形车辆。

尽管如此,创新压力很大,都需要减少碳排放和快节奏的电池技术在其他领域的进步。

访问设备制造商,他们的许多新产品卖给租赁公司,需要提供电池可以工作在艰苦的现场条件和用最小的维护是至关重要的。

中国工人在湖州的一个锂离子电池工厂。图片:路透社。

“访问行业提出了电池制造商充电技术方面的巨大挑战,”迈克丹尼斯说,出口销售经理管理电池供应供应铅酸电池和锂离子从不同的制造商在欧洲。

“充电器接入设备经常没有足够的输出完全充电电池在8小时。设备经常使用通过租赁服务和最终用户并不总是得到足够的知识的电池维护的充电时间,充电条件和灌溉服务。电池通常是部分指控这对电池的性能有负面影响,可能会导致早期的影响。”

最近的发展到目前为止关注锂电池作为电源接入行业的未来。

“我们发现,锂电池销售提高每个季度我们从oem接收越来越多的请求,”丹尼斯说。必威体育如何

“在过去的两年里,我们已经开始销售锂电池的欧洲制造商访问设备。这些主要是定制的电池开发与设备制造商的工程师。”

锂提高每个季度的销售

斯图亚特·詹姆斯,联合英国分公司董事总经理欧洲电池经销商直流电池技术说他的公司会专门针对访问行业今年李为新产品。“目前我们供应全球访问李电池行业很少,”他说。“但我们预计这种改变。我们将推出新产品专门针对这个领域。”

使用最广泛的形式的锂电池是锂离子充电电池。通常由阴极组成的锂锰氧化物或锂钴氧化物和石墨阳极是这种电池已经广泛应用于笔记本电脑和智能手机,和这也电动车背后的主要能量来源。

“对我们来说,这是一个新的段”戴夫菲特为说,产品管理总监电气化和总部位于美国的引擎制造商Briggs & Stratton锂离子电池。

“传统的访问使用铅酸由于成本和重量。但锂是取得进展的潜在好处租赁公司是真正的实实在在的。”

Briggs & Stratton锂离子电池。照片:Briggs & Stratton

特为说Briggs & Stratton生产镍锰钴氧化物(NMC)从3.8到10 kwh电池可以并行堆叠多达100千瓦时。

公司目前正在关注销售这些oem和租赁公司专门从事动力访问行业。

和驱动访问的锂离子电池制造商已将他们的机器。2018年,杰西博访问了五电剪刀电梯提供工作高度6.6米和10.1米之间由锂离子电池。

去年JLG推出了达芬奇AE1932 5.8电动剪刀升降机由一个锂离子电池。2021年7月,潜水宣布它已经开始全面生产五个锂离子电池供电的紧凑的崎岖的地形剪刀电梯模型。

制造商同意,锂离子电池具有更高的能量密度比一般的铅酸电池供电的最少量使用自航访问设备在过去的五十年,大多数汽油车的功能。这意味着他们可以提供更多的权力和他们的寿命更长。必威体育如何

特为,锂离子电池的优势是显而易见的。他们需要更少的维护比铅酸等价物。它们可以部分充电和充电没有破坏细胞和他们可以工作在低于冰点温度下才起作用。

电池管理系统,电池的大脑

必威体育如何此外,与铅酸电池不同的是,他们通常伴随着电子电池管理系统(BMS)负责管理内的电池,锂电池包不会多收或过放电维持安全及延长电池的寿命。

“百时美施贵宝的大脑对于所有意图和目的的电池,“菲特为说。“它允许电池使用的监控,提供安全系统,它还允许对数据收集和提取,以便设备所有者具有更大的知识如何使用设备。

“对于任何租赁机队,数据很重要,和我们的锂离子电池系统允许标准化平台提取数据,简化和简化为车队经理的决策。铅酸电池通常不包含BMS。”

然而,制造商同意,锂离子电池也有许多缺点。

有机液体电解质锂离子电池使用的操作在高温下挥发,易燃。

这意味着电池着火,如果他们已经制造不当或损坏,或者软件运营电池不能正常存储。

2021年,汽车巨头通用汽车召回的整个舰队约141000最受欢迎的电动汽车,雪佛兰螺栓后该公司发现缺陷,可能导致电池材料相互接触和自发燃烧。

同年现代必须更换电池后在90000年左右的背风面EVs所谓问题错误的细胞和福特表示,它将取代电池安装Kuga PHEV发出正式召回后的模型。

锂离子电池起火的风险

然而,锂离子电池制造商说,燃烧风险是可控的。

“我们的锂离子电池的设计,用加层的安全,”菲特为说。

“百时美施贵宝控制充电和放电率,以确保遵从性。使用圆柱形细胞连同丝焊接技术使电池self-isolate单个细胞是否有损坏或故障。这可以防止任何电池的质量没有降低热事件的风险。”

锂离子电池的高成本,相比铅酸替代,也被看作是一种缺点。

“与所有新技术一样,它需要时间,”菲特为说。“看看电动汽车市场;虽然势头越来越大,但它仍然不是大多数尽管提升效益。

“锂离子电池也比铅酸贵,所以前期成本会更高,但设备一生的TCO,必威体育如何数据提取福利和工作寿命时间越长会抵消前期成本。”

高价格的一个关键原因这些新电池在获取困难和昂贵的稀有金属。

科卢韦齐附近开采钴,刚果民主共和国。图片:路透社

的需要弥补NMC钴电池可以是昂贵的和潜在的破坏性的环境和人权。

大约三分之二的世界钴供应来自矿山在刚果民主共和国的人权组织多年来一直是危险的工作条件,提高了警钟环境滥用、腐败和童工的使用。

当被问及来源的钴电池,Briggs & Stratton说它“来源细胞从一级供应商。”然而,随着周围复杂的供应链钴矿业面临进一步审查,许多NMC电池制造商和用户进一步的压力。

2020年,特斯拉电动汽车巨头签署了一项协议,瑞士矿业公司嘉能可只买从刚果民主共和国钴可以确保“冲突钻石”和不利益的武装组织。

该公司还说,它是希望减少所需的钴电池。通用汽车(General Motors)也宣布计划减少使用钴电池系统的电动汽车。

开采镍,NMC电池的另一个关键组成部分,与环境和健康的损害,尤其是在偏远的印度尼西亚的一些地方,许多世界上的镍储量。

尽管锂本身并不稀缺,从矿石中提取的过程中通常需要大量的能源,又会损害环境。

作为改善能源制造商继续搜索,许多供应商推荐磷酸亚铁锂磷酸铁锂(LFP或)细胞——一种略有不同的锂电池制造业中获得承认由于其具有成本效益的材料和高温稳定性。

锂离子电池更容易制造

锂电池,磷酸铁锂作为负极材料和石墨碳电极和金属作为阳极,支持含有镍和钴,使他们更容易制造。

支持者认为,如果广泛采用电动汽车制造商,化学可以防止材料输入紧缩一直担心如果镍钴化学获胜。

中国技术已经广泛应用于电动汽车,采用大量的全球制造商的访问。

2018年神灵发起mht - 790 e,电动telehandler由2019年锂离子电池和精灵宣布提供磷酸亚铁锂电池在其板剪刀范围。

“我肯定会推荐锂离子电池在访问设备,”丹尼斯说。“比NMC锂是一种更安全的技术(锂镍锰钴氧化物)。访问工业的锂离子技术的一个巨大的好处是,他们完全不需维护的。

“充电电池完全抵抗中间或机会,和充电时间铅电池相比要快得多。”

主任德里克Pettingale Canada-headquartered产品&项目管理-锂电池制造商发现,说他建议LFP访问设备。

”访问行业,LFP锂电池使生产力的最高水平semi-traction电动汽车电池供电的机器和工具,与铅酸电池不同,可以连续操作的部分电荷状态(PSOC),而不降低性能,”他说。

“与铅酸电池、锂离子电池提供一个戏剧性的减少总拥有成本和可预期的投资回报。”

Sinoboom剪刀升降机装有发现电池。

所有权的全部成本(TCO)是一个短语常用的锂电池制造商和供应商,他们试图鼓励买家升级。

Pettingale估计LFP细胞的前期成本的访问他的公司供应工业站在约两倍的铅酸等价的。然而,他说,用户的总拥有成本低得多,因为平均寿命更长。

事实上他们比锂离子电池具有更多的周期费用(大约2500与1500对大多数锂离子电池如果正常充电和放电)。“锂成本将下降随着时间的推移变得越来越普遍在访问行业,和我们预期的增加需求在不久的将来,”他说。必威体育如何

直流的詹姆斯表示同意。“铅酸电池往往花费大约三分之一的锂离子电池的价格。然而,这个行业是意识到锂离子电池只需要50%的铅酸的能力,所以总体成本少得多,”他说。

前期成本高和缺乏意识的新技术也推迟潜在客户最终用户,丹尼斯说。“锂离子电池技术是一个相对年轻的技术访问行业。”

“与其他细分市场,如海洋相比,自主移动小车(自动引导车辆),清洗设备和材料处理,售后市场的销售解决方案- - - - - -在锂电池作为替代铅酸电池银行相对较低,”他说。

必威体育如何此外,批评者指出,事实上,锂离子电池含有比NMC电池更便宜的材料,使他们更难循环结束时他们的生活。

目前,如果电池回收,他们往往是在高温下溶解在酸或燃烧,这样昂贵的钴和镍可以提取和转售。

回收公司,目前没有价值回收LFP包到其组成金属通过昂贵的过程时,制造商可以购买相同的金属更便宜和容易从矿山。必威体育如何

,尽管推动锂电池制造商将继续投资于发展铅酸电池比锂电池便宜,他们指出,更容易回收。

铅酸仍有潜力

去年发现电池推出一系列新的干电池吸水杯垫(AGM)铅酸电池专门为驱动访问行业表示它的产能提供了15%的标准AGM电池维护自由和适用于所有类型的剪刀和繁荣提升平台,无论大小。必威体育如何

该公司去年与中国达成了一项协议驱动访问制造商Sinoboom提供电池作为标准Sinoboom所有的电动和混合动力驱动的工作平台在欧洲,北美和澳大利亚以及亚洲已经提供。

去年我们电池更新其深循环铅酸AGM线包括厚积极合金电网抵抗腐蚀,高密度积极活跃的材料和先进的玻璃垫分隔符,它表示将保持在深循环电池结构,限制酸分层和抑制内部冲击。

“铅酸电池组的技术还有一个非常有趣的发展潜力,”Mikael Cugnet说电池专家东航科技已与Haulotte合作,评估和发展未来的电源提供。

“当集成高性能电气架构,它提供了许多优点,仍然有一个光明的未来,特别是考虑到全世界近98%的铅酸电池回收,因为可以很容易地恢复和重用的组件和有强烈的剩余价值”。

一些其他形式的先进电池技术发展:

新一代锂离子电池:与实际材料和电池设计,锂离子技术预计将达到一个能量限制在未来。然而,科学家们一直忙于发现新的家庭颠覆性活跃的材料来解锁现在限制。这些创新的化合物可以存储更多的锂在正负电极和将允许首次结合能源和电力。必威体育如何

此外,有了这些新的化合物,原材料的稀缺和临界也考虑在内。一些电池制造商声称去年产生无钴锂离子电池。中国电池制造商SVOLT公布了镍锰(NMX)电池组在Jiantan系列生产,中国和可以在萨尔的计划工厂,德国在2023年底。

锂硫(Li-S):存储在锂离子电池中,锂离子在活性材料作为稳定的主机结构在充放电。在锂硫电池,没有主机结构。放电时,锂阳极消耗和硫转化为各种各样的化合物;在充电期间,相反的过程。

固体:一种电池取代了电解液的固体化合物,不过允许锂离子迁移。这使得技术更安全电池和电池水平,意味着电池可以包含更高的电压,高能力的物质,这意味着更高的能量密度和更轻的电池。

创业公司包括阶乘能源、坚实的力量和QuantumScape已经在研究这项技术。然而,大规模生产时间表不断下滑,目前尚不清楚多久这些电池将成为商用。

锂电池。照片:Adboe股票

锌空气:一个潜在的替代锂。锌空气电池使用空气中的氧气作为阳极和阴极锌已经使用了许多年的设备,如助听器,胶片相机和铁路信号设备。

由于全球丰富的锌,这些比锂离子电池生产成本更低,他们可以存储更多的能量比锂离子电池(理论上5倍)。必威体育如何然而,他们广泛使用受到充电这一事实被证明是困难的。2017年,悉尼大学的科学家发表了潜在的大规模生产方法来克服这一问题,但似乎仍然有很长的路要走。

钠:电池使用钠作为他们的主要元素,而不是使用锂电池自1970年代以来,一些盐水今天商用。它们不包含昂贵的锂、镍或钴和更容易回收比电池使用有毒或易燃材料。必威体育如何然而,生产成本的挑战意味着这些形式的电池不尽快推进一些替代品,他们有一个较低的能量密度。

碳:与电池所需的原材料需求飞涨,Robial,公司成立于2018年由英国西部大学的学者,一直使用比尔和梅林达•盖茨基金会提供的资金使用饲料的微生物燃料电池在尿液和有机碳发现废水提供电力。

细胞被设计用来提供负担得起的、可再生能源和碳中和能源贫困或偏远地区,但一旦进入商业化生产,也有更广泛的影响。