Elektromobilność, zjawisko obserwowane dotychczas w branży motoryzacyjnej, jest także już mocno widoczne w obszarze intralogistyki. Większe emocje, niż maszyny spalinowe, budzą ostatnio widlaki z napędem elektrycznym. Dostawcy maszyn podkreślają, że stopniowe zastępowanie silników spalinowych elektrycznymi to już trend, i to już nie tylko w przypadku nowych, ale także i używanych pojazdów. Użytkownicy przekonują się, że elektryczne wózki mogą być równie wydajne jak spalinowe (rośnie tonaż widlaków elektrycznych), są też coraz bardziej odporne na trudne warunki pracy, jak również atmosferyczne (możliwość pracy całorocznej). Coraz więcej osób interesuje się technologią litowo-jonową. Na razie nie ma totalnego odwrotu od maszyn spalinowych kosztem elektrycznych z bateriami litowo-jonowymi. Dostawcy maszyn dość zgodnie informują natomiast, że wózki z bateriami litowo-jonowymi kupują zazwyczaj ci klienci, którzy już dotąd eksploatowali elektryki, tyle że z bateriami tradycyjnymi.
Li-Ion to rewolucja
Tomasz Łukaszek, Menedżer Produktu, EMTOR, potwierdza, że na przestrzeni ostatnich lat baterie litowo-jonowe stały się bardzo popularne, a ich wybór jest w większości przypadków całkowicie uzasadniony. Najczęściej spotykamy je w wózkach elektrycznych unoszących, wózkach ręcznie prowadzonych z masztem (stackerach), wózkach wysokiego składowania typu reach truck i wózkach czołowych. – Są bardzo wygodne w użytkowaniu i proste w obsłudze. Warunkiem koniecznym aplikacji są jednak cykliczne przerwy w pracy wózka umożliwiające doładowania baterii, o czym warto pamiętać. Aby zapewnić wózkowi maksymalną wydajność warto wykonać symulację cyklów pracy wózka i doładowania baterii, by uniknąć potencjalnych momentów granicznego rozładowania a co za tym idzie przestojów – zaznacza T. Łukaszek.
Marcin Trąbka, Członek Zarządu, KUHN Polska, potwierdza w rozmowie na łamach periodyku „Logistyczne Wywiady”, że również w wózkach oferowanych przez reprezentowanej przez niego firmę (Mitsubishi i Carer) baterie litowo-jonowe zamawiane są coraz częściej. – Baterie litowo-jonowe stosowane są głównie w wózkach magazynowych, ale od ubiegłego roku szybko rośnie ilość zapytań o te baterie w wózkach czołowych. Na razie mniej więcej 20% sprzedawanych przez nas wózków zaopatrywanych jest w tego rodzaju baterie. Trzeba mieć świadomość, że specyfika użytkowania tych baterii jest inna niż tradycyjnych. Jest wielu użytkowników, którzy choćby z racji braku możliwości dostarczenia odpowiedniej mocy ładowania nie zdecydują się w najbliższych latach na całkowitą wymianę baterii tradycyjnych na litowo-jonowe. Myślę, że firmy, które mogą sobie pozwolić na „długie ładowanie” (np. w nocy), będą jeszcze długo stosować tradycyjne rozwiązania – mówi M. Trąbka.
Trzeba sobie jednak zdawać sprawę z tego, że nawet w dobie baterii litowo-jonowych istnieje nadal zapotrzebowanie na akumulatorownie. Radosław Hajok, Sales Manager Perfect Charging, Fronius Polska, zaznaczył w niedawnej wypowiedzi dla naszego czasopisma, że baterie Li-Ion w istocie ciągle nie stanowią większości w ogólnej liczbie akumulatorów używanych w urządzeniach transportowych, myjkach przemysłowych, wózkach widłowych czołowych, wysokiego składowania lub prowadzonych dyszlem. Istotnym ograniczeniem w dystrybucji akumulatorów litowo-jonowych pozostaje ich ograniczona dostępność i terminy dostaw.
Te cechy są kluczowe
Z roku na rok liczba baterii Li-Ion na rynku się podwaja, a jedynym ograniczeniem w sprzedaży i używaniu ich są właśnie zdolności produkcyjne. W porównaniu z akumulatorami ołowiowymi, litowo-jonowe mają znacznie dłuższą żywotność. Liczba cykli ładowania i głębokości rozładowania także jest wyższa niż w przypadku akumulatorów ołowiowych. Lista argumentów przemawiających za ich stosowaniem jest zresztą znacznie dłuższa. T. Łukaszek jest zdania, że przekonanie użytkowników w branży wózków widłowych do wyboru właśnie takiej opcji zasilania jest ułatwione, nawet mimo wyższych kosztów zakupu. – Żywotność baterii Li-Ion ma tutaj rzeczywiście duże znaczenie, z naszych obserwacji wynika, że nawet kilkuletnie baterie, mające za sobą wiele godzin pracy, posiadają jeszcze bardzo wysoki współczynnik pojemności sięgający nawet 80–90%. Można zatem założyć, że takie baterie posłużą jeszcze długi czas, a zwrot z inwestycji będzie bardzo satysfakcjonujący – mówi T. Łukaszek.
W Toyota MH punktują istotnie walory technologii litowo-jonowej oferowanej przez tego dostawcę widlaków. Są wśród nich zarówno duża wydajność i bezobsługowość, ale też większe bezpieczeństwo (dzięki wtyczce do ładowania Toyoty), możliwość ładowania okazjonalnego, jak również łatwe i szybkie ładowanie, tzn. że pełne naładowanie trwa zaledwie 80 min (ładowanie do 50% pojemności akumulatora – 30 min). Finalną korzyścią jest brak emisji szkodliwych substancji w miejscu pracy.
Kasa musi się zgadzać!
Nie ma raczej wątpliwości co do tego, że baterie typu Li-Ion obniżają koszty całkowite (TCO) floty. Są też średnio o 50% lżejsze i o 30% mniejsze od porównywalnych baterii kwasowo-ołowiowych. Szczegółowe wyliczenie różnic w kosztach jest jednak trudne. – Bateria litowo-jonowa, jak i bateria ołowiowo-kwasowa są magazynem/źródłem energii dla elektrycznego wózka widłowego i ich rola w tym zakresie jest taka sama. Do wykonania danej pracy wózek będzie musiał pobrać tą energię z baterii – rzecz zatem w tym, w jaki sposób dostarczymy ją do baterii, w jakim czasie, z jakimi stratami w trakcie przesyłania (ładowania) możemy mieć do czynienia, czy np. ile tej energii użytkowo możemy wykorzystać. We wszystkich tych aspektach pojawiają się różnice pomiędzy baterią litowo-jonową versus bateria kwasowa, na korzyść tej pierwszej. Na przykład sama tylko różnica na stratach energii w trakcie ładowania może wynosić nawet 35% – tłumaczy T. Łukaszek (EMTOR).
Na to, jak długa jest lista aspektów, które należy wziąć pod uwagę, dokonując analizy kosztów i prognozując zwrot z inwestycji, zwracał uwagę niedawno na naszych łamach Artur Kowalski, Kierownik produktu, ekspert ds. energii, Jungheinrich Polska. – Po pierwsze, cykl życia. W przypadku akumulatorów litowo-jonowych jest on trzy razy dłuższy niż w akumulatorach ołowiowo-kwasowych. Akumulatory litowo-jonowe zużywają ok. 30% mniej energii w trakcie ładowania. Całkowity koszt posiadania w ciągu dwóch/trzech lat użytkowania technologii litowo-jonowej jest niższy o 30–40%. Akumulatory litowo-jonowe pozwalają zaoszczędzić miejsce, ponieważ nie wymagają akumulatorowni, która jest niezbędna w przypadku akumulatorów ołowiowo-kwasowych. Technologię litowo-jonową cechuje wyższa wydajność ze względu na stabilność napięciową. Spadki napięcia akumulatorów ołowiowo-kwasowych skutkują obniżeniem mocy wyjściowej. Stabilność napięciowa technologii litowo-jonowej gwarantuje ciągłą najwyższą wydajność urządzeń, które zasila. Akumulatory litowo-jonowe nie wymagają codziennej obsługi, dolewania wody czy ładowania wyrównującego raz w tygodniu. Zmniejszenie kosztów obsługi i wymiany akumulatorów litowo-jonowych wpływa na ostateczny rachunek zysków, które firma uzyskuje, przechodząc na tę technologię – wyliczał A. Kowalski.
W Toyota MH potwierdzają, że baterie litowo-jonowe mają ponad trzykrotnie dłuższy cykl życia tradycyjne akumulatory kwasowo-ołowiowe. To wymierna korzyść finansowa. Jeśli chodzi o samą oszczędność energii względem baterii kwasowo-ołowiowej, to w Toyota MH szacują ją również na poziomie ok. 30%.
To pewnie nie koniec wyliczeń, bo i same baterie podlegać będą zmianom. – Technologia zasilania wózków bateriami litowo-jonowymi, jak każda inna podlega i będzie podlegać modyfikacjom. Od kolejnych wersji oczekiwać będziemy zapewne coraz większej wydajności, dłuższej żywotności, większej niezawodności. Perspektywy rozwoju tej technologii są dobre, bo już dziś istnieją ogniwa litowo-jonowe, które mają znacznie lepsze właściwości od popularnych obecnie NMC czy LiFePO4, barierą są wysoka cena i dostępność. W zeszłych latach podobnie było z obecnymi „litówkami”, zatem zakładać należy, że również te najnowsze, drogie technologie za kilka lat staną się przystępne i popularne – konkluduje T. Łukaszek.
Na przykład
Cieszącym się największą popularnością wózkiem Yale z baterią litowo-jonową jest model ERP 16VT / 16VF – czołowy „elektryk” (48 V) o udźwigu nominalnym 1,6 t (3-kołowy lub 4-kołowy). Wózki tego typu mogą przy wykorzystaniu baterii litowo-jonowej pracować z powodzeniem w trybie wielozmianowym. W wózku zastosowano baterię dużej pojemności, wykonaną z ogniw LiFePO4 charakteryzujące się wysokim bezpieczeństwem i długą żywotnością. To sprawia, że maszyny tego typu cieszą się dużym powodzeniem klientów formie wynajmu długoterminowego. Chwalona jest uniwersalność wózka. Od pewnego czasu w gamie Yale jest czołowy wózek elektryczny o udźwigu 8 t, zasilany baterią litowo-jonową, który parametrami nie ustępuje wersjom wyposażonym w silnik Diesla, zapewniając jednocześnie znacząco niższe koszty eksploatacji. To swoisty znak czasu, wózki elektryczne mają coraz większe udźwigi, niegdyś zarezerwowane dla maszyn spalinowych.
Niezmiennie najpopularniejszą kategorią produktową STILL Polska są czołowe wózki elektryczne o udźwigu do 2,5 t, na czele z RX 20. W wersji z baterią Li-Ion o pojemności 931 Ah jest w stanie pracować nieprzerwanie przez 18 godzin, a w ciągu 8-godzinnej zmiany pozwala obsłużyć ok. 400 palet. Nowa generacja RX 20 składa się z 13 typów wózków widłowych przeznaczonych do obsługi ładunków od 1,4 do 2 t. Poruszając się z prędkością sięgającą 20 km/h, szybko transportują produkty nawet na dłuższych dystansach. Atutem jest kompaktowa konstrukcja pozwalająca na obsługę wąskich korytarzy, rozładunek ciężarówek, kontenerów, a nawet wagonów kolejowych.
A. Kowalski (Jungheinrich Polska) podkreślał, że na baterie Li-Ion decydują się często przedsiębiorstwa dysponujące liczną flotą wózków widłowych, pracujące niejednokrotnie w trybie wielozmianowym, których ta technologia przekonuje przede wszystkim krótkimi czasami ładowania i co za tym idzie – praktycznie stałą dostępnością wózków. To m.in. wózek wysokiego składowania Jungheinrich ETV 216i czy podnośnikowy wózek widłowy Jungheinrich ERC 216zi. – Zastąpienie dużego akumulatora kwasowo-ołowiowego kompaktowym litowo-jonowym otwiera przed konstruktorami zupełnie nowe możliwości. Uzyskaną dodatkowo przestrzeń wykorzystano w pojazdach na zwiększenie miejsca dla operatora. Swoboda ruchów i większa widoczność to nie tylko większy komfort pracy, ale także większe bezpieczeństwo. Na to ostatnie wpływa także fakt, że urządzenia Jungheinrich ze zintegrowanymi akumulatorami Li-Ion są mniejsze, a tym samym charakteryzują się większą zwrotnością. Jest to ważne w kontekście bezpieczeństwa podczas pracy w wąskich przestrzeniach magazynowych – wyliczał A. Kowalski.
Michał Jurczak
Ten i inne artykuły znajdziecie w czasopiśmie Magazynowanie i Dystrybucja – dostępnym w naszym sklepie
