Последние годы в мире наблюдается очевидный энергетический кризис, да и тревожный климатический сдвиг не остается незамеченным. В связи с этими факторами во всех сферах и секторах экономики прослеживается тенденция использования более чистых и безопасных источников энергии. Один из наиболее эффективных и рациональных решений, способствующих устойчивым положительным изменениям в способах хранения и потребления энергии, – переход на технологию литий-ионных аккумуляторов.

Наибольшее распространение литий-ионные аккумуляторы получили в сегменте техники с электрическим приводом.

Если говорить непосредственно о рынке оборудования для погрузочно-разгрузочных работ, то по факту первопроходцем в сегменте самоходных тележек с литий-ионными АКБ стала компания EP Equipment, которая в 2016 году выпустила тележку EPT 12EZ с аккумулятором такого типа.

С того момента и другие производители стали оснащать самоходные тележки литий-ионными батареями.

Затем на рынке появились модели более крупной и габаритной техники с батареями такого типа. Правда, стоимость таких машин в разы выше, чем у аналогов с гелевыми или свинцовыми АКБ, ввиду чего окупаемость достигалась только при крайне интенсивной эксплуатации по три смены ежедневно.

Впрочем, прогресс не стоит на месте, и производители, прикладывают максимальные усилия, чтобы в ближайшее время усовершенствовать технологии до того уровня, что позволит оснащать все категории погрузочно-разгрузочного оборудования литий-ионной технологией без ущерба для бюджета компаний.

Итак, в течение последнего десятилетия ввиду развития электронной торговли, увеличения товарооборота, а также по причине роста объемов складских и централизованных хранилищ в сегменте погрузочно-разгрузочного оборудования значительно возросла доля машин с электроприводом. И если раньше эти погрузчики, ричтраки, штабелеры чаще оснащались свинцово-кислотными, гелевыми или AGM АКБ, то сейчас из-за экологически ориентированной стратегии все активнее идет переход на li-ion технологии как экологичные, экономически выгодные и эффективные.

Свинцово-кислотные и литий-ионные батареи отличаются по химическому составу, из-за чего прослеживается разница в производительности и стоимости. Зачастую решение, с каким аккумулятором взять ПТО, зависит непосредственно от вида техники. Так, самоходные тележки с поддонами, оснащенные литий-ионными батареями, по себестоимости не слишком отличаются от аналогов со свинцово-кислотными батареями, при этом в разы выигрывают по производительности и мощности. А вот если речь идет о ричтраках либо вилочных погрузчиках, то разница в цене между моделями с литий-ионными АКБ и свинцово-кислотными уже серьезная, что для многих становится ощутимым препятствием. Предлагаем рассмотреть все особенности и преимущества литий-ионной АКБ, играющие ключевую роль при выборе.

Итак, начнем.

Для li-ion аккумуляторов свойственен длительный срок службы: 3000 или более циклов в сравнении с 500 – 1000 циклами для свинцово-кислотной АКБ. Циклы также учитываются в процентах заряда, а не в одном цикле при каждом подключении аккумулятора к зарядному устройству. Это означает: 10% заряда составляет 1/10 цикла с литий-ионной батареей, в то время как 10% заряда на свинцово-кислотной батарее составляет один полный цикл.

Для поддержания баланса химического состава свинцово-кислотных батарей их необходимо заряжать в течение полного цикла длительностью 8 – 12 часов. В то же время литий-ионные АКБ можно спокойно заряжать небольшими порциями в течение рабочей смены, к примеру, на 10 минут во время обеденного перерыва. За счет этого снижается время простоя техники и достигается рациональное распределение времени.

Литиевые батареи, характеризуясь высокой удельной мощностью, меньше по габаритам и в три раза легче, чем свинцово-кислотные образцы. За счет этого машины с литий-ионными аккумуляторами отличаются улучшенной эргономикой, увеличенным пространством для ног, лучше маневренностью и мобильностью.

li-ion аккумуляторы имеют КПД 95% или более, что означает, что 95% или более энергии в такой батарее действительно могут быть использованы при работе. Для сравнения: КПД свинцово-кислотных АКБ составляет порядка 80-85%.

За счет повышенной эффективности литий-ионных батарей ускоряется процесс заряда, а также увеличивается эффективная емкость батарей. Так, если на полную зарядку свинцово-кислотной батареи уходит около восьми часов, то в случае с литий-ионным аккумулятором этот же процесс занимает два – три часа, что способствует оптимизации складских процессов.

Литий-ионные АКБ с экологической точки зрения являются более рациональным и безопасным для окружающей среды решением, так как не оставляют токсичных выбросов, не выделяют газ.

В отличие от свинцово-кислотных батарей литий-ионные аккумуляторы не нуждаются в специальном обслуживании на протяжении эксплуатации для продления срока службы. Благодаря этому сокращаются расходы на содержание и техобслуживание АКБ, а также инфраструктуру.

При сравнении стоимости на энергоносители становится очевидно, что ПТО с электроприводом и аккумуляторными батареями выгоднее, чем образцы с двигателями внутреннего сгорания.

Таким образом, несмотря на более высокую изначальную стоимость, литий-ионные батареи выгоднее и экономически рентабельней свинцово-кислотных образцов в долгосрочной перспективе по ряду объективных причин. Так, они не нуждаются в обслуживании, требуют меньше времени и затрат на зарядку, отличаются повышенной остаточной эффективностью, а также компактными размерами.

Идем далее.

Все перезаряжаемые литий-ионные аккумуляторы создаются с помощью нескольких типов химических компонентов. Так, наиболее важными элементами при изготовлении АКБ для вилочных погрузчиков являются литий-фосфат железа (LFP) и литий-никель-марганцевый оксид кобальта (NMC).

Технология NMC широко известна в автомобильной промышленности и других производствах, где важную роль играет вес и размер АКБ. Главное преимущество батарей с NMC – высокая плотность энергии и компактный размер, основной недостаток же – высокая вероятность возгорания и взрыва при повреждении или перегреве. Из-за легкого веса и высокой удельной энергии некоторые производители все еще используют технологию NMC при создании литий-ионных батарей, но большинство компаний, включая BYD, Linde, Still, EP Equipment и другие, перешли на более современную технологию LFP.

Для LFP свойственны хорошие электрохимические характеристики с низким сопротивлением. Ключевыми преимуществами батарей, созданных с применением данной технологии, являются высокий номинальный ток и продолжительный срок службы, а также хорошая термическая стабильность, высокая безопасность и устойчивость при нарушении правил эксплуатации.

Особенно выгодно применение li-ion батарей по технологии LFP на большом оборудовании, к примеру, электропогрузчиках, так как батарея при разряжении и повреждении АКБ не загорается.

Ввиду ряда неоспоримых преимуществ, включая повышенную по сравнению с другими литий-ионными технологиями устойчивость литий-фосфата к условиям полной зарядки и меньшую подверженность нагрузке при продолжительном высоком напряжении, компания EP Equipment оснащает все свои машины литий-ионными батареями с LFP-технологией.