新兴电池技术将加速工程机械的电气化进程。
在经济、运营和环境效益的推动下，建筑、农业和采矿行业的非公路用机械正在经历电气化转型。然而，不同机械的尺寸、续航里程、工作循环要求和其他方面差异巨大，因此需要多种电池方案来满足每台机械的需求。

目前这些机械正在使用哪些电池技术？

在工程机械电气化的早期阶段，尤其是在建筑领域，小型紧凑型机械通常使用铅酸电池。然而，随着全球电动汽车市场和电池技术的成熟，如今的机械广泛采用锂离子电池组。具体而言，它们借鉴了汽车市场的经验，同时使用NMC和LFP电池组。

这些技术在能量密度、寿命、充电速度和成本之间实现了良好的平衡，使其能够广泛应用于各种类型的机械。必须强调的是，由于其在汽车市场的广泛应用，

NMC和LFP电池拥有现成的供应链基础设施，可供原始设备制造商（OEM）利用，从而更便捷地获取用于机械开发和制造的电池组。NMC和LFP技术在非公路机械市场表现出色，并将继续发展，尤其是在其技术不断进步和价格持续下降的情况下。然而，某些机械对电池的要求高于传统锂离子电池的设计，例如更长的使用寿命、更高的能量密度或更快的充电速度。

在这种情况下，OEM可能需要转向新兴电池技术来弥补性能差距。具体而言，IDTechEx最新发布的报告《2026-2036年建筑、农业和采矿机械电池：技术、厂商和预测》重点指出，LTO负极、硅负极、固态电池和钠离子电池是未来机械的关键技术选择。

新兴电池技术能够带来什么？

LTO负极

LTO负极采用钛酸锂活性材料，可替代传统的石墨负极，通常与NMC正极组合使用。由此制成的电池能量密度比石墨负极电池低三到五倍，但更重要的是，该负极在循环过程中体积变化极小，从而实现了20,000至60,000次的超长循环寿命。此外，它还支持6-10C的快速充电倍率。

这种独特的性能组合使得LTO负极非常适合用于采矿机械。这些机械通常需要连续多年24小时不间断运行，因此既需要长寿命，也需要快速充电以最大限度地减少停机时间。此外，大型机械（例如采矿机械）对较低的能量密度容忍度更高，可以弥补LTO负极的不足。LTO

技术正在采矿领域得到日益广泛的商业化应用。尽管高锂含量的负极电池成本显著更高，有时甚至高达每千瓦时1000美元，但与在机器使用寿命期间多次更换NMC或LFP电池组相比，这仍然更经济。

硅负极和固态电池：

硅负极和固态电池都是汽车市场未来应用领域广泛研发的技术。

硅负极在石墨负极中使用更高比例的硅（10%或以上），而固态电池则是用固态电解质取代传统锂离子电池中的液态电解质。
这两种技术都能提供比传统电池更高的能量密度，但它们的寿命也存在相当大的限制，通常只能循环约1000次。因此，越野应用将主要集中在小型机器（能量密度至关重要）上，且利用率较低。这与农业用电动拖拉机的运行特性非常契合。电动拖拉机在其使用寿命内可能运行时间不足1000小时，但需要高密度电池来运输犁具和农具，以覆盖大面积区域。

钠离子

电池正逐渐成为锂离子电池更经济的替代方案，因为它们使用储量更丰富、成本更低的材料，例如钠和铝，分别替代锂和铜。钠离子电池的能量密度与磷酸铁锂电池（LFP）相近，并且具有提升功率和延长寿命的潜力，尽管这些性能会因电池设计的不同而存在较大差异。因此，钠离子电池有望广泛应用于建筑、农业和采矿机械领域，预计未来十年其应用将显著增长。

IDTechEx市场展望：

IDTechEx发布的报告《2026-2036年建筑、农业和采矿机械电池：技术、厂商及预测》深入探讨了上述所有技术及更多内容，重点指出全球非公路机械电池市场规模将在2036年增长至45GWh。开发满足机械性能需求的电池技术对于实现全球市场预期增长至关重要。IDTechEx

报告详细分析了建筑、农业和采矿行业的电气化现状，对机械的技术、经济和性能要求进行了分析，对目前市场上的交钥匙电池产品进行了基准测试，并深入概述了关键电池技术及其在非公路应用领域的相关性。

报告提供了未来 10 年全球非公路电池需求（单位：GWh）和电池收入（单位：十亿美元）的详细预测，并按行业（建筑、农业和采矿）、机器类型、地区（美国、中国、欧洲和世界其他地区）和电池技术（NMC、LFP、LTO、硅负极、固态和钠离子）进行了细分。