Telefon, tablet, samochód elektryczny, a od dekady także elektryczne wózki widłowe wyposażone są w ogniwa li-ion. Z roku na rok ich ilość na rynku podwaja się, a jedynym ograniczeniem w sprzedaży i używaniu ich na świecie są zdolności produkcyjne. Wprawdzie zaawansowana technologia oznacza jeszcze wysoką cenę gotowych baterii, niemniej duży popyt pozwala prognozować ich popularyzację w przyszłości, a co za tym idzie spadek cen w dłuższej perspektywie czasowej.
W wózkach widłowych akumulatory li-ion pojawiły się w roku 2010 wraz z wprowadzeniem na rynek przez firmę Jungheinrich pierwszego na świecie wózka litowego. To określenie dla urządzenia, które przeznaczone jest wyłącznie do pracy z ogniwami li-ion. W odróżnieniu od klasycznego wózka widłowego, w którym akumulator kwasowy zajmuje ogromną przestrzeń i stanowi istotną w eksploatacji wózka masę przeciwwagi, wózek z li-ion stwarza zupełnie nowe możliwości. Prezentują je pionierskie wózki widłowe EJE 112i, ERC 216 zi czy ETV 216i, w których już na etapie projektowania urządzeń wykorzystano potencjał, jaki daje technologia li-ion. Urządzenia powstały „wokół” akumulatora. Jego mniejsze rozmiary pozwoliły konstruktorom stworzyć większą przestrzeń pracy dla operatora i wyposażyć wózek widłowy w szereg ergonomicznych rozwiązań. Te z kolei, poprawiając komfort pracy, zwiększają wydajność. Takie podejście do konstrukcji pojazdów to z pewnością przyszłość intralogistyki.
Coraz więcej i szybciej
Coraz większa konkurencja na rynku i coraz wyższe oczekiwania firm w obszarze efektywności kosztowej sprawiają, że przedsiębiorcy coraz częściej zauważają ograniczenia, jakie stwarza dotychczasowe źródło energii - akumulator kwasowy. Rosnące koszty pracy i ceny powierzchni magazynowych każą firmom optymalizować procesy, a na sukces patrzeć nie tylko z perspektywy zrealizowanych zamówień, ale również strat wynikających z potencjalnych, niezrealizowanych zleceń. Zapewnienie ciągłości pracy w magazynach, maksymalizacja wydajności i minimalizacja przestojów stają się więc kluczowe. Wymiana baterii kwasowych, związane z tym przerwy w pracy, obsługa takich akumulatorów, przygotowanie odpowiedniego, bezpiecznego miejsca do ich ładowania nie ułatwiają przedsiębiorstwom realizowania celów. Analiza kosztów w dłuższej perspektywie wyraźnie wskazuje przewagi ekonomiczne, jakie można uzyskać dzięki wózkom widłowym z technologią li-ion. To nie tylko mniejsze zużycie energii, ale także optymalizacja czasu pracy. Operatorzy nie poświęcają go na obsługę baterii, mogą w pełni skoncentrować się na swoich głównych zadaniach, a nawet krótką przerwę w pracy (na przykład śniadaniową) wykorzystać na doładowanie akumulatora.
Warto przy tym zauważyć, że bardzo często w ogniwa li-ion wyposażane są wózki techniki magazynowej do wysokiego składowania i przeładunku. To głównie w tych obszarach dostrzegalne są ograniczenia wynikające z zastosowania baterii kwasowych, takie jak przerwy w pracy i koszty związane z obsługą takich akumulatorów.
Świadomość korzyści oraz wybór właściwego partnera biznesowego, który dostarczy bezpieczne rozwiązanie li-ion ułatwia decyzje zakupowe i otwarcie firm na nowe źródła energii. Tak jest we wszystkich krajach Unii Europejskiej, a Polska nie stanowi tu żadnego wyjątku. Wręcz przeciwnie – istnieją przykłady firm, gdzie całe koncerny zmieniają źródło zasilania bazując na doświadczeniach swoich polskich oddziałów, które podjęły pionierskie decyzje w tym zakresie.
Oczywiście istnieją pewne ograniczenia ekonomiczne. Wartość pakietów energetycznych li-ion obejmujących baterię i prostownik wciąż kilkakrotnie przekracza wartość pakietu z bateriami kwasowymi. Warto jednak rozpatrywać to w perspektywie długoterminowej, a w tej bezkonkurencyjnie wygrywa technologia litowo – jonowa. Korzyści, takie jak wzrost wydajności, optymalizacja procesu ładowania, mniejsze koszty wynikające z mniejszego zużycia energii, efektywniejsze zarzadzanie pracą operatorów szybciej zostaną dostrzeżone w magazynach o dużej intensywności prac. Coraz lepsze perspektywy dla technologii litowo-jonowej stwarzają planowane otwarcia nowych, dużych fabryk ogniw li-ion. Można przypuszczać, że zwiększenie podaży znajdzie odzwierciedlenie w spadku cen.
Co dalej?
Technologia li-ion daje ogromne możliwości. To czemu musimy jeszcze sprostać, to dobra infrastruktura energetyczna. Naładowanie baterii kwasowej 625 Ah prostownikiem 48V/100A w czasie 8 godzin potrzebuje przyłącza około 8kW i wymaga 34 kWh/h. Naładowanie akumulatora li-ion 390 czy 500Ah prostownikiem 51,2V/300A wymaga przyłącza 21kW. Jak widać, różnica jest znacząca. Podłączenie do ładowania równocześnie całej floty wózków li-ion przekracza często możliwości magazynów. W porównaniu do innych europejskich krajów mamy w tym obszarze jeszcze dużo do zrobienia. Część krajów, takich jak Niemcy czy Francja, jest znacznie lepiej przygotowana do zwiększonej wydajności. W tym zakresie w Polsce znacząco odbiegamy od średniej europejskiej, zarówno w możliwościach produkcji i przesyłu energii, stosowanej technologii, emisji CO2 / kWh oraz podejściu do źródeł odnawialnych.
Wyzwaniem dla producentów rozwiązań intralogistycznych pozostaje także sama technologia. Obecnie wymagany czas ładowania baterii litowo – jonowej wynosi około 1,5 godziny. Aby wydłużyć jej żywotność zaleca się – zamiast pełnego rozładowywania i ładowania – krótkie doładowywanie akumulatorów kilka razy w trakcie zmiany. Obszarem do rozwoju jest więc stworzenie baterii, którą można naładować całkowicie w ciągu 10 czy 15 minut. Wprawdzie pojawiają się już obecnie takie akumulatory, jednak ich pojemność jest niewielka, a żywotność krótka. W tym zakresie liderzy w branży, jak Jungheinrich, wyznaczają standardy pod względem pojemności i żywotności, do których należy dążyć. Ponadto - co istotne z punktu widzenia perspektyw dla użytkownika wózków widłowych - inżynierowie Jungheinrich stale szukają kolejnych obszarów, gdzie możliwe będzie wprowadzenie usprawnień, inspirując się przy tym innymi dziedzinami. Niewykluczone, że w przyszłości zastosowanie w wózkach widłowych znajdzie ładowanie indukcyjne, znane dzisiaj użytkownikom telefonów komórkowych czy szczoteczek sonicznych. Bardzo szybkie ładowanie i ładowanie indukcyjne to dwa najważniejsze obszary do rozwoju technologii zasilania pojazdów.
