據美國能源部（DOE）統計，2020年美國電力客戶經歷了8個多小時的電力中斷。通常，當電源斷開時，便攜式電源可接通。傳統來說，便攜式電源來自由汽油（有時是柴油或天然氣）內燃機驅動的發電機。低成本、高功率、攜帶方便的化石燃料發電機有一個主要問題，運行時造成溫室氣體（GHGs）排放污染。
從化石燃料轉換成便攜式電源為各種應用打開了領域，這些應用的規模要比以往任何時候提供的汽油發電機都要大。通過先進電池可以為一切事物提供電能，使用太陽能電池板和小型風力渦輪機為電池充電，甚至通過使用燃料電池將氫轉化為電能用于野外，這些都可成為開發便攜式電能概念的途徑。
我們認為先進便攜式電源技術能夠應對各種挑戰，我們專注于九種不同的應用，并介紹了新的綠色、清潔和安全解決方案。
應急電源
在停電期間提供電力是房主最熟悉的便攜式電力應用。其中許多是由內燃機提供動力的，內燃機依靠天然氣運行，當電網斷電時會自動開啟。實際上，只要燃料夠用，它們就能運行，而且體積足夠大，可以運行冰箱和冰柜、電燈和電視，甚至熱泵空調和供暖系統。不幸的是，它們會產生大量的溫室氣體排放物。
代替傳統發電機系統可以通過幾個方法完成。大型電池，例如特斯拉Powerwall可以成為家電系統的一部分。在正常情況下，利用電網提供的能量，電池都處于滿電的狀態，如果停電了，電池將為家庭提供電力并且可以沒有溫室氣體排放。（電網產生的用于為電池系統充電的電力除外）
由于內燃機發電系統不會產生有毒氣體排放，所以電池電源可以在室內運行而且沒有聲音。然而不利方面是，為空調或熱泵等大型牽引設備供電需要大且昂貴的電池，這些電池的充電壽命只有幾小時而已。在電力恢復后，從電網給它們充電也是一個長時間的過程，需要很多小時。使用太陽能電池板充電也是有可能的，即使電網仍處于關閉狀態，在陽光充裕的情況下充電，大多數太陽能電池板的總運行時間只會增加幾個小時。
軍隊
美國軍隊已經意識到部署先進的便攜式電源系統是一種可以拯救生命的戰略。士兵在敵軍領土執行最危險的任務之一是駕駛車隊前往基地和哨崗。放置在公路上的炸彈和其他易爆炸裝置（IEDs）可以摧毀整個油罐車，使駕駛員和隊員受到嚴重的傷害或死亡。除了使用柴油發電機為基地供電外，還可以使用太陽能或風能發電，在夜間或者無風的情況使用已存儲在電池系統的多余電量為營地供電?？稍偕茉创蟠鬁p少需要運送燃料車隊的數量，提高安全性。
便攜式電源的另一用途是可以在野外成為士兵的可攜帶的供電設備。一名現代士兵需要佩戴120至200磅（54.43至90.72公斤）的裝備。除了武器、彈藥、防彈衣外，美國陸軍步兵還需要攜帶多達25磅（11.34公斤）的電池。電池電源可以無論在夜視裝備還是無線電通訊，甚至是智能手機、平板電腦和全球定位系統新技術都可以提供動力。目前的電力需求大約是12瓦，預計到2025年需要翻一番。
鋰電池由于重量更輕、能量密度更高，在過去的幾十年里幾乎取代了士兵們攜帶的其他種類電池。二氧化硫鋰電池（Lithium-sulfur dioxide primary batteries）的保質期長且易于存儲，可以用于GPS和無線通訊等電子設備?？沙潆娛戒囯x子電池可用于戰術無線電（tactical radios）、熱成像儀（thermal imagers）、電子雷達干涉波（ECM）、雷達波段的電子支援措施（ESM）和便攜式計算機等設備。
建筑
你能在任何公共場所看到聽到鋰離子供電的工具形式的便攜式電源。每種便攜式鉆頭、鋸、電燈和平面砂輪機都可以使用可充電式鋰離子電池組，這些電池組通常在同一制造商生產的設備之間可互換。
這些電動工具經常用汽油發電機充電，但最近出現了新的選擇。例如，福特F-150 PowerBoost混合動力皮卡上有一個Pro Power車載系統，該系統可提供2.4千瓦或可選的7.2千瓦的電力。皮卡的車內倉座有多達4個120V20A電源輸出接口和一個7.2千瓦的240V30A的電源輸出接口。福特指出7.2千瓦的Pro Power車載系統可以為包括等離子切割機、TiG焊機、切割鋸、空氣壓縮機、平面砂輪機和工作燈等金屬車體車間供電。
農業/園藝
用于農業和建筑的重工柴油驅動拖拉機現在成為了John Deere和Mahindra等行業巨頭電氣化的目標。在泥濘的田野里或非常崎嶇地段全天工作（單次充電六小時），電動拖拉機可以攜帶非常大的鋰離子電池組（150KW/h或更多），并且可以快速充電盡可能保證使用。
大型企業的另一個目標是自動電動汽車。這些自動電動汽車將能夠在沒有司機在場的情況下耕種、播種、施肥和噴灑農田。
除了減少排放，電動駕駛系統要比柴油發動機更加耐用，從而減少維護成本和因機械故障導致的停工時間。
便攜式電池設備也在家庭庭院和花園市場找到了使用方法。沒有什么是比汽油驅動的鼓風機造成的噪音更令人厭煩的了。幸運的是，電動鼓風機已經上市超過10年了，使用鋰離子電池組可以使用30至90分鐘。雖然這對大多數房主來說已經足夠了，但商業用戶需要的電池組是可以持續更久的，在下一步電動鼓風機成為發展方向。
無線電動割草機最初與許多電池驅動設備面臨同樣的限制，然而鋰離子電池的出現為房主帶來了更加實用的機器。無限電動割草器在噪音和溫室氣體排放上的優勢遠高于汽油動力割草機。
露營
露營地發電機發出的嗡嗡聲是更糟糕的。房車和露營拖車可以提供舒適的空間，但這一切都需要有電源才可以實現。沒有岸電系統，發動機只能靠柴油、汽油或天然氣供電，從而造成噪音和環境污染。
相反，我們可以使用便攜式發電站。這種發電站類似于微波爐大小，是一種大型可充電電池，可以通過家用電流充電或與便攜式太陽能電網連接充電。
該便攜式發電站可以在短時間內為小型應用提供足夠電量，而且不會有傳動發電機產生的噪音和煙霧。
重大事件
重大事件需要很多電量。例如，2021年9月24至26日第43屆萊德杯（Ryder Cup）高爾夫錦標賽在美國威斯康星洲Whistling Straits golf course召開，現場需要電源、加熱以及制冷等超過100個設施，其中包括看臺、餐飲接待、大型觀眾視頻屏幕、操作建筑，PGA錦標賽高爾夫商店、國際館以及開幕式和閉幕式。
為了滿足電力需求，安裝了100個發電機總共發電23,000千瓦，其中一臺20千瓦的丙烷發電機（propane generator）在萊德杯辦事處內代替了傳統的柴油發電機，減少了19公噸的二氧化碳排放并降低30%的燃料成本。
另外還準備了4個30千瓦的電池在日間使用，可以最小化發動機的使用時間，將噪音水平保持最低，使球迷們可以更好的觀看比賽，并且還可以額外減少24公噸的二氧化碳排放。
海洋環境
船舶需要特殊電力，因為潮濕并且通常含鹽的海洋環境會對海洋電子設備造成嚴重破壞。在商業規模上，港口的空氣污染是一個首要的環境問題，例如污染直接影響附近居民。電氣化輪船和港口機械因此受到了極大關注。
游艇也需要大量的電力，因為游艇上設有無線電、全球定位系統和其他導航設備、雷達、探測儀以及各種娛樂、空調和制熱設備。傳統的船只的電池是由運行中的發動機上的發電機充電，然而，在甲板和機艙頂部安裝太陽能電池板，以便在不產生溫室氣體排放的情況下提供充電。一些帆船已經完全取消了汽油或柴油發動機，而是使用鋰離子電池組的電動機代替，鋰離子電池組可以通過太陽能充電或在航行中使用電動機作為發電機充電。
醫藥
我們通常不認為用于醫藥設備的電池是便攜式電源，但從助聽器到心臟起搏器的一切都有可能便攜式的。一整套電池化學成分都用于醫療用途，包括鎳鉻電池（Ni-Cd）、鎳氫電池（NiMH）和堿性錳電池（alkaline-manganese）。許多醫療設備都是用不可充電的一次電池。例如，鋅空氣電池被常用于助聽器中。這些一次性電池可以提供高能量密度，而且重量很輕，制造成本相對低。這些材料在環境中處置也相對安全。
鋰離子電池作為電動汽車、個人電子產品和電網規模越來越大電力存儲設備的選擇，越來越受歡迎。美國美敦力公司（Medtronic）是另一家自2004年欣然接受鋰離子電池的公司，美敦力所有可充電電池都是鋰離子電池。該公司使用感應充電系統，可以佩戴于患者身上，并通過皮膚充電。
長期以來，醫療電池的特殊性使開發和制造的成本增加。隨著目前正在大力開發不斷改進、更強大、更可靠的電池，特別是鋰離子電池，例如，用于個人電子設備和電動汽車的應用，醫療電池市場將受益。
旅行
手持導航設備，例如全球定位系統，使許多戶外類型的徒步旅行和自行車旅行更安全。此外，便攜式緊急定位信標和衛星電話可以在緊急情況下救命。便攜式緊急定位信標和衛星電話通過鋰離子電池組具有可靠的運行能力，這是個人電腦和其他電子設備發展的結果。
充電系統允許為智能手機充電，但只有口袋大小的體積使旅途變得更加輕松。
中國化學與物理電源行業協會 楊柳翻譯
2021.12.20