随着重型设备和车辆行业电气化的不断发展，为其提供动力的电池技术也在不断发展。随着这些新电池技术的出现，功率输出也随之增加，同时也有了新的应用。
例如，尼古拉汽车公司（Nikola Motor Co.）在2019年11月宣布，将引进一种新的电池技术，在材料层面上的能量密度为每千克1100瓦时，在生产电池层面上的能量密度为每千克500瓦时。这种电池的原型去除了粘结材料和集电器，使更多的能量储存在电池内。
在Nikola的电池电动卡车中使用电池可以使他们在充电期间满载行驶800英里，并且与保持相同电池尺寸的竞争对手相比，重量减轻了5000磅。尼古拉的氢-电燃料电池卡车可以在15分钟内完成1000英里的停车和加满。
Delta-Q技术公司的产品经理Mourad Chergui说，电池技术已经达到了一个极限，它可以让重型设备拥有与传统电源相同的工作周期（通常是8小时的轮班）。
凯斯建筑设备公司（Case Construction Equipment）去年在CONEXPO-CON/AGG上推出的全电动反铲装载机就是这一能力的证明。580电动汽车，也被称为宙斯计划，是由一个480V，90千瓦时锂离子电池组，支持最常见的8小时工作日的应用，一次充电。
这些进步表明，电池技术正在克服许多与电动汽车和设备相关的里程问题。
更多的制造商进入电池领域
未来电动设备和车辆的发展将继续增加。因此，在过去几年中，许多零部件制造商已经开始将其产品组合多样化，以包括电池。
2019年11月，韦巴斯特（Webasto）推出了商用车（CV）标准电池系统，该公司可能以其加热和制冷产品而闻名。该电池组为可扩展性和配置灵活性而设计，可提供35 kWh的能量，最多可组合10个电池组，为大型设备应用提供足够的电力。
Webasto市场总监joshlupu说，由于人们对混合动力和电动汽车的兴趣和未来的增长，公司在2010年左右开始投资高压技术。我们发明了高压加热器。这是我们第一次进入电动汽车或电动动力系统，这是Webasto向非燃烧动力系统多样化的开始。
2016年，该公司开始开发充电站，并于2017年收购了一家充电站公司，这也是该公司开始开发CV电池系统，即富镍NMC（镍锰钴）棱柱电池。Webasto选择NMC化学是因为它提供了高能量密度和长寿命。卢普说：“我们有3000个周期或8年的寿命，这意味着如果你把电池完全放电，如果它是100%，然后完全充电到100%，你可以每天这样做八年。”
事实上，人们并不是这样使用电池的；通常没有人会完全放电和充电。但已经证实它能承受这种使用。Lupu说：“它非常健壮，适合极端的使用情况。”
百力通是最新宣布进入电池开发市场的发动机制造商之一。我们已经发现，在为0.5 kWh到20 kWh的电力设备提供电力的市场中存在着一个缺口，发动机和电力高级营销经理Christine Davison说，我们相信那里有很大的机会。
她指出，有些制造商提供这种功率范围的铅酸电池，但不提供锂离子技术。该公司希望为这种功率范围提供一种灵活的锂离子解决方案，因此开发了先锋商用锂离子电池组。
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此外，该公司看到了其服务的市场走向，并希望将自己定位为对其提供的电力系统类型更加不可知。该公司正在寻找电池组的主要市场包括建筑、农业和传统的户外动力设备，如割草机。将在建筑物内使用的设备将受益于使用该技术来保护工人的健康和安全，因为不会排放废气，否则汽油发动机也会如此。
戴维森说，该系统是可定制的应用程序。虽然我们最初推出的是5千瓦时48V电池组，但随着我们的发展，以及更多产品和客户的开发，这些电池组可以根据应用程序进行定制。
百力通技术的一个优点是，它只使用特定应用所需的电力。戴维森说：“你没有使用任何额外的能源，你没有为你不需要的能源买单，这对我们将合作的原始设备制造商来说是一个巨大的优势。”
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完整的模块化系统
创建一个模块化的、可定制为应用程序的系统，对于希望开发电动汽车的原始设备制造商来说是有益的。有能力选择多少电池组在一台机器上使用基于其电力需求有助于简化他们的设计过程。
Webasto提供了一个即插即用系统，可以减少原始设备制造商的开发时间、成本和资源。“我们已经有好几个客户想使用这个系统，因为他们可以有一个供应商，一个电池组，他们可以使用整个产品线，他们可以在这台设备上使用一个（电池组），在另一台设备上使用两个，在另一台设备上使用10个，这大大简化了他们的研发。”卢普说。
提供一个完整的系统也是一个关键方面。戴维森说，先锋电池配备了电池管理系统-确保所有组件一起正常和安全工作-以及控制器和充电器。
此外，她说百力通能够帮助制造商设计和集成电池。该公司负责电池系统的所有组装和测试，这有助于减少开发时间和成本。戴维森说：“将电池单元模块组装起来，并将其与充电器、电池管理系统、控制器和电机集成在一起，是我们真正实现价值的地方，因为我们将整个系统整合在一起（在原始设备制造商的应用中）工作。”
伟巴斯特还提供了一个完整的系统，由电池和车辆接口盒（VIB）组成，卢普说，VIB是系统的大脑。它将负载平衡，容纳充电接口，不断监测细胞，并保持一切在一个安全的工作范围。由Webasto内部开发的专有软件用于可控震源中，以识别连接了多少个程序包，以及它们是并行运行还是串行运行。
如果并联连接，相同的盒子和包装可以在400V下运行，如果串联连接，可以在800V下运行。“这很重要，因为它允许制造商在他们的设计过程中灵活。”卢普说。
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这也为原始设备制造商的未来做好了准备，因为伟巴斯特知道未来几年电压将开始增加。目前，400V是高压电力系统的标准电压。但卢普说，它最终将上升到800V，许多制造商已经在开发这种功率范围的系统。他解释说：“当你这样做的时候，你可以用更少的电流获得更多的能量，这意味着你运行得更冷，可以使用更细的线规，可以更快地给系统充电。”
可控震源提供标准240V AC、2级充电（J1772）和直流快速充电。这完全取决于制造商，他们选择在他们的应用程序中使用，卢普说。
电池是液体冷却的，电池外壳内的冷却液通道使用50/50的水-乙二醇混合物进行冷却。制造商可以选择使用伟巴斯特的许多电池冷却系统之一，其中一个是专门为CV标准电池开发的。它是一个集加热和冷却于一体的系统，能够冷却容量为5千瓦的电池系统。液体加热能力在7到10千瓦之间，由公司的高压加热器提供。传感器持续监控电池的温度，并命令使用加热或冷却，以使系统保持在安全的工作范围内。
集成电池充电
在与原始设备制造商和终端用户的交谈中，Chergui说，有一种减少电池维护的动力。因此，他们正在寻求更高的功率水平、更快的充电速度，以及利用公共充电基础设施的能力。
百力通指出，先锋电池组是可维修的，这使得它们在市场上独一无二，并将有利于最终用户。
关于充电技术，趋势是将电池充电器集成到设备中。车载充电使终端用户更容易在任何地方给机器充电，而不必回到家庭基地，整夜充电几个小时，Chergui说这是铅酸电池的典型情况。他补充道：“我认为（这种转变）是由于锂电池应用的出现，这需要更高的输入速率。装备上船绝对是一条路。”
锂电池的使用量越来越大，德尔塔Q公司开发了最新的充电器RQ350，这是该公司最小、功率最低的充电器，功率为350W。“当原始设备制造商将铅酸电池转换为锂电池时，车辆和电池就会轻得多。”Chergui说。
锂电池的效率比铅酸电池高20%到30%，因此比铅酸电池小，这使得充电器更小巧。正因为如此，它们在各种越野应用中的应用，特别是在更紧凑的设备中的应用正在增长。
未来几年，全球排放法规和效率的提高将继续推动电力系统的发展，从而推动电池技术的发展。AVL电气化总工程师凯文·罗德斯（Kevin Rhodes）说：“我们将看到更多的电气化正常化，许多零部件将被推向（成为）商品。这很重要，因为现在很多东西都要定制。”
他认为，随着功率水平和用例变得更加规范化，充电器和逆变器等组件将变得标准化。这将有助于降低成本。电池技术也是如此，目前电池技术是整个电力系统的一大成本驱动因素。
罗德预计，更多的电池化学制品将继续开发，更多的制造商将进入电池领域。他说：“我认为现在是进入太空的大好时机，因为太空将继续快速移动。如果作为一家公司，你现在还不能参与进来，在某种程度上你会被甩在后面。你真的需要至少提高你对这方面的认识，并为未来5年、10年、20年将要发生的变化做好准备。”
多样化的电力选择
尽管电力驱动系统不断发展，但重型设备行业的许多人都认为，传统的柴油和汽油发动机不会很快消失。
百力通（Briggs&Stratton）的克里斯汀•戴维森（Christine Davison）表示：“我们相信，天然气发动机将在相当长的一段时间内出现。”
她说，电池技术仍处于初级阶段，还有许多挑战有待克服，比如运行时间和快速充电能力。
但与许多公司一样，百力通知道有必要使电源选择多样化。戴维森说：“百力通的妙处在于，我们可以提供互补的产品，帮助客户完成工作。”
客户可以在他们的机队中使用一些使用发动机动力的机器，而其他机器则使用电池动力来满足他们的各种需求。戴维森说：“所以，从权力（观点）来看，这是一种一站式服务。”
