Тенденции развития источников энергии для погрузчиков

Давайте рассмотрим, как недавние мировые события повлияли на сектор логистики, что это означает при выборе энергетического решения и какое влияние оказала пандемия COVID на разработку текущих энергетических решений для вилочных погрузчиков. В то время как в прошлом году мы фиксировали общемировой экономический спад, секторы логистики и погрузочно-разгрузочных работ были как никогда загружены. Вследствие чего логистические компании находятся в постоянном поиске более эффективных способов заполучить максимум от уже имеющихся ресурсов. «Эту стратегию стало сложнее реализовать, поскольку спрос на жизненно важные ресурсы увеличился во время глобальной пандемии, даже несмотря на стремительный рост электронной коммерции», - это цитата Гарольда Ванасса, старшего директора по маркетингу подразделения корпорации EnerSys в США. Только и только эффективность всегда стоит во главе любого коммерческого решения. Нужно четкое понимание потребностей конечного поотребителя при производстве оборудования.

Итак, существует четыре основных аспекта, которые влияют на совокупную стоимость владения любым оборудованием: производительность, потребление энергии, техническое обслуживание и трудозатраты. С недавних времен потребители также добавили требования по безопасности и охране окружающей среды. Дин Портни, вице-президент по продажам и маркетингу компании Hawker, считает, что конечные пользователи ищут целостное решение, которое поможет им максимально увеличить время выполнения, минимизировать время обслуживания и обеспечить беспроблемное внедрение решений. Миша Денис, менеджер по экспортным продажам Battery Supplies, говорит, что конечным пользователям доступен очень широкий спектр энергетических решений, и это приносит им пользу. «Каждая отдельная технология будет отвечать конкретным требованиям в отношении того, как используется оборудование, каковая организация склада, предпочтения оператора, окружающей среды и температурных условий, в которых работает оборудование».

Имея такой широкий выбор вариантов, клиенты хотят знать, используют ли они правильный тип энергии для своего парка вилочных погрузчиков. Маркус Вайнбергер, международный менеджер по продуктам подразделения энергетических решений Linde Material Handling, рекомендует провести первоначальное обследование на месте для проверки существующих источников энергии. Критерии выбора будущих вариантов должны включать размер парка вилочных погрузчиков, используемую сменную модель, возможность делать короткие перерывы во время работы для возможности подзарядки или дозаправки, интенсивность использования, средний коэффициент использования вилочных погрузчиков на год, работа в помещении / на открытом воздухе или требуемая мощность сети.

Выбор типа двигателя для погрузчика и COVID-19

Размер предприятия и требуемый уровень выработки энергии часто диктуют выбор компанией источника энергии. Стоимость, требования к инфраструктуре и экологическая ответственность также являются частью принятия решений. Газ и дизельное топливо по-прежнему используются, хотя их популярность снижается. Продажи вилочных электропогрузчиков продолжают расти благодаря свинцово-кислотным или литиевым батареям, и, хотя водород является вариантом для компаний с большим автопарком а также для компаний, обладающими немалыми финансовыми мощностями, которые потратятся на необходимую дорогостоящую инфраструктуру, он еще не оказался жизнеспособным вариантом для небольших компаний.

Потребность в социальном дистанцировании на рабочих местах и низком уровне обслуживания во время COVID-19 означает рост автоматизации и технологий удаленной диагностики. "Соответственно, конечные пользователи ищут решения по энергоснабжению, которые требуют минимального обслуживания. Им также нужны более быстрые и гибкие возможности зарядки, а также инструменты для автономной оценки состояния и производительности батареи », - говорит Ванасс. На рынке доступен ряд инструментов для удаленного мониторинга батарей. Устройство для мониторинга батареи EnerSys Wi-Q подключается непосредственно к аккумуляторным кабелям, взаимодействующим с удаленными датчиками на аккумуляторе, для сбора и непрерывного обмена жизненно важными рабочими данными аккумулятора через Bluetooth с другими решениями Enersys для мониторинга аккумуляторов.

Джон Лоунтон, пресс-секретарь Carney Battery Handling, согласен с тем, что COVID-19 повлиял на рабочие места и усилил давление, чтобы добиться результатов. «Складские помещения пользуются большим спросом, так как электронная коммерция резко выросла из-за пандемии. Конечные пользователи хотят автоматизировать процессы и стремиться более эффективно использовать пространство. Компания Carney Battery Handling, помимо автоматизации зарядки аккумуляторов, разработала многоуровневую зарядная стойка, чтобы освободить складскую площадь», - говорит Лоунтон. По словам Крейга Кенчингтона, управляющего директора компании Triathlon Battery Solutions, эффективность автопарка для конечных пользователей, работающих в две или три смены, и простота зарядки во время этих смен являются вескими причинами, по которым конечные пользователи обращаются к литиевым батареям в качестве источника питания. В то время как многие небольшие автопарки и предприятия, неспособные изменить свою зарядную инфраструктуру, продолжают использовать свинцово-кислотную энергетическую технологию, по словам Кенчингтона, «есть очень веские причины для выбора автопарка с литий-ионными батареями для интенсивных операций». «Сюда входит повышение производительности за счет увеличения времени автономной работы между зарядками, отсутствия необходимости в замене аккумуляторов или полива, отсутствия места для зарядки, более быстрой зарядки и возможности проведения подзарядки. Литий-ионные аккумуляторы также имеют значительно более длительный срок службы по сравнению со свинцово-кислотными аккумуляторами, и это может обеспечить экономию средств за счет увеличения срока службы автопогрузчиков до десяти лет. На практике это означает, что вам понадобится только одна литий-ионная батарея по сравнению с четырьмя свинцово-кислотными батареями».

Дэвид Купер, генеральный директор CEIL Power Systems, объясняет, что технология литиевых аккумуляторов теперь явно рассматривается как надежный вариант аккумуляторов для вилочных погрузчиков. Большинство производителей вилочных погрузчиков работают над тем, чтобы поставляемые ими электрические погрузчики могли работать как с свинцово-кислотными, так и с литиевыми аккумуляторами. «Относительно легко модернизировать литиевые батареи в любом существующем вилочном погрузчике с приводом от свинцово-кислотных аккумуляторов любого типа или марки, но при дооснащении аккумуляторов требуются дополнительные меры для отображения относительного состояния заряда и требований к связи разряженных аккумуляторов», - поясняет он. Эффективность является ключевым фактором в любой операции, и Вайнбергер из Linde говорит, что сложность проектов растет. Чтобы удовлетворить растущие потребности клиентов в рационализации их энергетических решений, Linde разработала калькулятор энергии, позволяющий проводить всесторонние сравнения различных приводных технологий. «Мы ожидаем, что эта тенденция сохранится в будущем, особенно когда речь идет об использовании литий-ионных технологий и топливных элементов», - говорит Вайнбергер.

Литиевые батареи могут быть построены как единое целое, так и в виде модулей. Батарея, встроенная в один блок, подвержена более высокому риску простоя, поскольку отказ одного компонента может привести к отключению всей системы. Модульные блоки, такие как литий-железо-фосфатная батарея BSL Battery (LiFePo4), могут снизить риск полного отказа блока. Хьюго Чен, технический директор BSL Battery, объясняет, что у многих клиентов есть особые требования, поэтому для обеспечения стабильности, надежности и универсальности продукта BSL разработала функциональную модульную конструкцию компонентов, которая разбирает нестандартный продукт на стандартные модули дизайна на основе функциональности. Преимущество, по словам Чена, заключается в том, что бесплатное сочетание стандартизированных продуктов может удовлетворить потребности разных клиентов. Денис говорит, что компания Battery Supplies добавила в свой ассортимент батарею LiFePo4. «Эта технология в настоящее время является очень актуальной темой в промышленных приложениях. Он обеспечивает быструю зарядку и промежуточную зарядку, а также обеспечивает максимально долгий срок службы батареи. Хотя первоначальная стоимость покупки значительно выше, с учетом гораздо более длительного срока службы батареи, покупатель может легко определить, что батарея LiFePo4 является самым дешевым и не требующим обслуживания аккумуляторным решением для вилочных погрузчиков», - добавляет он.

Рынок крупных вилочных погрузчиков до недавнего времени не имел доступа к технологии литиевых батарей. Руководитель отдела производственных инноваций Stromcore Тамас Патаки поясняет: «На более крупном рынке погрузчиков доминировали двигатели внутреннего сгорания, поскольку они могут быстро заправляться топливом и не отставать от производственных требований. В литиевых батареях Stromcore используется компонент из никеля-марганца-кобальта премиум-класса, способный заряжаться с гораздо большей скоростью, чем у конкурирующих технологий фосфата-лития-железа. В сочетании с технологией Turbo Charging от Stromcore аккумуляторы можно заряжать с постоянной скоростью 600А, обеспечивая полную зарядку менее чем за час.» Патаки добавляет, что, используя возможность зарядки, литиевые батареи NMC Stromcore могут работать круглосуточно в высокоинтенсивной среде с большими нагрузками.

Восстановление, переработка и ответственность

На сегодняшний день чрезвычайно положительный аргумент в пользу продолжения использования свинцово-кислотных технологий заключается в том, что они гораздо более пригодны для вторичной переработки, чем литий-ионные батареи. Кристофер Френч, представитель PowerBatt USA, говорит, что в настоящее время свинцово-кислотные батареи утилизируются почти на 99%; однако в то же время процесс плавки с получением свинца для использования в свинцово-кислотных аккумуляторах очень токсичен. PowerBatt считает, что сокращение количества свинцово-кислотных аккумуляторов, которые необходимо производить и перерабатывать, является гораздо лучшим вариантом. Технология восстановления PowerBatt позволяет полностью обессеривать свинцово-кислотные аккумуляторы без повреждения свинцовых пластин и восстанавливать их, устраняя при этом риск короткого замыкания. Решая три основных вопроса, убивающих свинцово-кислотные батареи: сульфатирование, твердые хрупкие свинцовые пластины и короткие замыкания, Френч говорит, что PowerBatt разработала органическое и нетоксичное решение, которое снижает потребность в производстве свинцово-кислотных аккумуляторов. Джошуа Кинг, национальный менеджер по работе с клиентами FastCharge Australia, говорит, что самые сильные стороны технологии литиевых батарей создают и ее самые большие недостатки. По словам Кинга, когда-то препятствия на пути рециркуляции были тройными: «Методы прямой переработки занимали больше времени и были более дорогими, использовались меньше батарей, а материалы были дешевле. Затем рост производства электромобилей в период с 2016 по 2018 год утроил цену на литий и увеличил стоимость кобальта в четыре раза. Тяговых АКБ стало в изобилии, что привело к тому, что и методы их переработки стали быстро улучшаться». Кинг говорит, что переработка становится дешевле и быстрее, а перепрофилирование становится все более распространенным, что делает литиевые батареи более доступными для всей отрасли погрузочно-разгрузочных работ. Он приводит пример: «Вилочные погрузчики нуждаются в хорошей плотности тока, но для накопителей энергии требуется гораздо меньше, а элементы с 80%-ной емкостью можно повторно использовать в различных местах. Например, китайский оператор телекоммуникационной башни недавно отказался от свинцово-кислотных аккумуляторов для вторичного использования. Срок службы литиевых батарей в 98% ее первоначальных установок. Логика этого шага заключалась в том, что на момент принятия решения литий-ионные батареи со вторым сроком службы стоили дешевле, чем новейшие свинцово-кислотные версии - 100USD за кВт/ч». По некоторым оценкам, к 2025 году старые батареи могут быть на 30-70% дешевле, чем новые. И поскольку многие вторичные батареи сертифицированы на срок до десяти лет использования в системах хранения энергии, Кинг считает, что восстановление ценных компонентов в старых литиевых батареях является еще большим стимулом, особенно если учесть, что срок их службы может составлять десятиления: пройдут многие годы как возникнет необходимость в вторичной переработке.

В настоящее время отрасль погрузочно-разгрузочных работ переживает созревание рынка источников энергии. Как замечает Адриан Клейтон из FastCharge Africa: «Новые технологии редко появляются со всей необходимой инфраструктурой. Для появления спутниковой индустрии требуется время». По мере того как в мире растет спрос на литий, цепочка поставок литиевых батарей привлекает все больше внимания. Из-за ограниченных запасов критически важных элементов, таких как литий и кобальт, и риска их поставок, усугубляемого пандемией, как государственные, так и частные предприятия предоставляют капитальные ресурсы для обеспечения достаточных поставок основных полезных ископаемых. EcoVadis - всемирный поставщик рейтингов устойчивости бизнеса, отслеживает экологические, трудовые и правозащитные, этические аспекты и аспекты устойчивых закупок в отраслевых цепочках поставок, включая поставки лития и других полезных ископаемых. По мнению экспертов EcoVadis существует ряд источников энергии, потенциал которых для индустрии погрузочно-разгрузочных работ все еще находится в разработке, и в следующем десятилетии мы увидим их развитие. Это захватывающая область исследований и разработок, на которую стоит обратить внимание.

В статье использованы мнения и выводы следующих экспертов:

• Даррен Кинг, генеральный директор - Fast Charge
• Дин Портни, вице-президент по продажам и маркетингу - Hawker PowerSource
• Хьюго Чен, технический директор - BSL Battery
• Крейг Кенчингтон, управляющий директор, Австралия - Triathlon Batteries
• Дэвид Купер, генеральный директор CEIL Power
• Маркус Вайнбергер, менеджер по международным продуктам, Energy Solutions - Linde Material Handling
• Джон Лоунтон - Carney Battery Handling
• Тамас Патаки, руководитель отдела производственных инноваций Stromcore Energy Inc
• Миха Денис, менеджер по экспорту - Battery Supplies
• Лекс Чен - EIKTO Battery Co
• Кристофер Френч - Powerbatt
• Гарольд Ванасс, старший директор Motive Power Marketing America - Enersys