IDTechEx讨论电动CAM机器为什么需要多样化的电池选项

波士顿，2024年5月15日/PRNewswire/-建筑、农业和采矿（CAM）机器原始设备制造商最近开始了他们的电气化之旅。IDTechEx预测，在未来10年，受电池价格下跌和电动机器提供的总拥有成本效益的推动，该市场将强劲增长。因此，将创建一个新的电池市场，IDTechEx的新“2024-2034年建筑、农业和采矿机械电池市场”报告发现，该市场的价值将增长至78亿美元，10年复合年增长率为27.1%，2034年的年需求量将超过50GWh。

CAM行业在电动化方面有点落后，但这意味着它受益于汽车行业蓬勃发展和成熟的电动化供应链。在汽车行业早期的电气化过程中，有两个因素推动了电池的发展：续航里程的能量密度和电池成本。因此，电动汽车行业选择了镍锰钴（NMC）和磷酸亚铁锂（LFP）电池，这为这些驾驶员提供了一个很好的平衡解决方案。然而，IDTechEx的新市场研究报告发现，CAM机器有着广泛的需求，为电池技术创造了超越汽车定义现状的机会。

如今，市场上有许多电池技术，从锂离子技术的发展到革命性的钠离子选择。每种技术都有其优点和缺点；例如，钛酸锂（LTO）电池的循环寿命是其他电池的十倍，但具有一半的能量密度。或者，在阳极中使用硅而不是石墨的电池提供了非凡的能量密度和强大的功率能力，但循环寿命会受到影响。就像生活中的大多数事情一样，也有取舍；没有一种完美的电池解决方案能够在一个包装中提供最佳的能量密度、功率消耗、寿命、成本和安全性。幸运的是，在CAM中，通常有一些机器类型具有与当今电池选项的权衡相匹配的一系列需求。

牵引车是CAM机器的一个很好的例子，具有非常专业的需求。这些150多吨的巨型机器用于在全球各地的矿场运输提取的原材料。他们的正常运行时间非常长，通常每天工作20多个小时，每年工作360天。它们的重量和正常运行时间意味着它们需要大电池来完成这项工作。IDTechEx已经在这些机器中使用了高达2MWh的电池。从长远来看，2MWh相当于20节特斯拉Model S电池或50节日产Leaf（40kWh）电池。如此大的电池重量约为10吨，成本可能在50万至100万美元之间。值得庆幸的是，由于该机器已经重达数百吨，有效载荷高达数百吨，电池的尺寸和重量无关紧要——事实上，电动动力系统取代的发动机已经重达10至25吨。

对于电动运输卡车，IDTechEx认为所选电池类型应满足三个主要优先事项：

它必须能够快速充电，以提供这些机器所需的正常运行时间。它一定很长寿。IDTechEx估计，一辆运输卡车在其使用寿命内将经历12000次充电循环。它必须在财务上有意义。一些电池技术无法持续12000次循环，因此需要进行昂贵的更换。一些技术可以延长循环寿命，但通常成本会略高。

考虑到这些优先事项，IDTechEx的报告发现LTO非常适合运输卡车。LTO是一种非常可靠的技术，Forsee Power、ABB和Voltabox等交钥匙电池组组装商的现成电池组额定可循环20000至100000次。此外，它非常擅长快速充电，许多例子都能在6分钟或更短的时间内充电。当然，LTO也有取舍——它的能量密度大约是LFP选项的一半，而且每千瓦时更贵。然而，这两个因素对拖运卡车来说都不是特别重要。它们足够大，可以支撑增加的重量，而LTO电池的寿命消除了更换的需要，这远远抵消了其额外的成本。

不过，大电池和快速充电功能引发了另一个问题——充电。如果2MWh的电池要在6分钟内充电，则需要20MW的电网连接。这种电力需求如此之高，以至于它需要大约六台专门用于充电的离岸风力涡轮机。IDTechEx的报告《2024-2034年电动汽车离网充电：技术、基准、参与者和预测》中讨论了这一主题，目前正在研究解决这些充电要求的途径。

CAM行业充斥着这样的机器。对其专用用例有特定需求的机器。小型挖掘机底盘较小，需要与汽车行业类似的解决方案。大型装载机需要大而便宜的电池，这可能会为钠离子解决方案创造市场。在农业中，底盘空间更为有限，但季节性使用意味着需要更少的循环，这可能为硅阳极技术打开大门。

IDTechEx的新市场研究报告《2024-2034年建筑、农业和采矿机械的电池市场》考虑了建筑、农业、采矿业的15种不同机器类型。对卡特彼勒（Caterpillar）、约翰迪尔（John Deere）、小松（Komatsu）、徐工（XCMG）等领先原始设备制造商的200多个电动车型实例的分析揭示了每种机器类型的单独电池需求。此外，IDTechEx的报告分析了十种不同的电池化学成分，将每种成分的优点与不同机器类型的需求相匹配。

有关电动CAM机器及其电池的全面指南，以及按行业、电池技术等划分的该行业10年GWh电池需求预测，请参阅IDTechEx关于该主题的新报告-www.IDTechEx.com/CAMBatteries。此报告提供了可下载的示例页。

有关IDTechEx的电池和储能市场研究报告的完整组合，请访问www.IDTechEx.com/research/ES。

即将免费参加网络研讨会建筑、农业和采矿：专业机器需要专业电池

IDTechEx高级技术分析师、本文作者James Jeffs博士将于2024年6月6日星期四免费举办网络研讨会，主题为“建筑、农业和采矿：专业机器需要专业电池”。

在本次网络研讨会上，IDTechEx强调了不同CAM机器的技术需求，以及哪些新兴电池技术提供了最佳匹配。网络研讨会将涵盖：

不同CAM市场的机器电气化电动CAM机器的电池尺寸和性能要求不同CAM机器的循环寿命要求即将推出的电池技术及其如何适应电动CAM机器

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来源IDTechEx