Разнообразие возможных видов энергии для силовых установок растет в течение последних десяти лет. Литий-ионные батареи и топливные элементы – это два новых решения, рекомендуемые для промышленных грузовиков с электрическим приводом. Но как пользователям выбрать правильный тип энергоустановки? Не существует общих рекомендаций для одного конкретного вида энергии. Все они имеют свои индивидуальные преимущества и недостатки. В конечном счете, условия эксплуатации и цели клиента являются решающими критериями.
В начале процесса выбора необходимо ответить на ряд важных вопросов, например: как будет использоваться промышленный грузовик, какая энергетическая инфраструктура уже существует, требования, с точки зрения устойчивости, связанные с рассматриваемым типом энергии. Обоснованное инвестиционное решение может быть принято только тогда, когда будут учтены все факты.
Трудности выбора – какие виды энергии доступны для вилочных погрузчиков
Погрузчики с IC (Internal Combustion – внутреннее сгорание) двигателями считаются типичными универсальными автомобилями. Дизельные версии, в основном, используются на открытом воздухе, а работающие на сжиженном нефтяном и природном газе, в некоторых случаях, также подходят для использования внутри помещений. Главное преимущество двигателей внутреннего сгорания – их мощность. В тяжелых условиях эксплуатации эти автомобили действительно демонстрируют отличные рабочие характеристики и преимущества:
- Выдерживают высокие и низкие температуры, неровное покрытие и бездорожье.
- Подъём грузов большой массы и работа на уклонах.
- Быстрая заправка топливом.
- Продукция некоторых производителей имеет бесступенчатую гидростатическую трансмиссии. Оператор с помощью двух педалей точно и чувствительно регулирует скорость и направление движения грузовика: это обеспечивает еще лучшую управляемость, особенно, при частом движении задним ходом.
- Улучшенная система нейтрализации выхлопных газов и строгие нормы выбросов сделали грузовики с двигателями внутреннего сгорания с более чистым выхлопом, содержащим меньше вредных веществ. Последние серии ведущих производителей соответствуют требованиям Stage V.
Электропогрузчики выходят на новый уровень возможностей
В отличие от автомобильного сектора, промышленные погрузчики с электродвигателями уже давно (на протяжении десятилетий) используются в отрасли транспортировки грузов. Их доля постоянно увеличивается, вытесняя IC-погрузчики. Одна из причин – бесшумный привод без вредных выбросов, это делает электрокары идеальными помощниками в логистике в закрытых цехах или на складах.
Источником электроэнергии является аккумулятор (свинцово-кислотный или литий-ионный), или топливный элемент (генерация электроэнергии благодаря реакции водорода с кислородом). Грузовики с электроприводом особенно экологичны – в них отсутствуют выбросы CO2 (углекислый газ). Экологичность абсолютная, если электричество, хранящееся в батареях или необходимое для производства водорода, поступает из возобновляемых источников энергии, таких как ветер, солнце, вода или биомасса.
Усовершенствования конструкции сделали автомобили с электроаккумуляторным питанием более мощными, и, на сегодня, существовавшая проблема с транспортировкой тяжёлых грузов в сложных условиях, в основном, решена. Электропогрузчики могут обрабатывать практически любые грузы, которые в прошлом были прерогативой погрузчиков с IC двигателями.
Проверенные временем и новые аккумуляторные батареи
Свинцово-кислотные аккумуляторы долгое время были единственным вариантом для электроприводов. Они считаются технологически зрелыми, зарекомендовали себя в широком спектре применений и относительно недороги в приобретении. При использовании вилочных погрузчиков или складского оборудования в течение нескольких часов в день, емкости одного заряда аккумулятора вполне достаточно. Между сменами аккумуляторы можно заряжать ночью.
При многосменной работе ситуация существенно меняется и начинают проявляться недостатки свинцово-кислотных аккумуляторов:
- Повышенное энергопотребление обычно требует замены батареи.
- Возникают расходы, связанные с персоналом, заменой аккумуляторов и необходимым заменяющим оборудованием.
- Батареи нуждаются в регулярном уходе и обслуживании, а также в хорошо вентилируемом помещении из-за газов, выделяемых во время зарядки.
Литий-ионные (Li-Ion) аккумуляторы лишены недостатков свинцово-кислотных батарей и имеют много преимуществ, основное из которых – высокая эффективность, составляющая более 90 процентов.
Литий-ионная технология выводит работу электропогрузчиков на новый технологический уровень, дающий следующие операционно-технические преимущества:
- не требуется обслуживание и обеспечивается стабильная работа в течение всего периода разряда;
- зарядные станции могут быть установлены в непосредственной близости от рабочей зоны, так как во время зарядки не выделяются потенциально опасные газы аккумуляторной батареи.;
- аккумуляторы имеют сокращённое время зарядки;
- может выполняться промежуточная подзарядка.
Единственный недостаток Li-Ion батарей – их более высокая закупочная цена, но она компенсируется значительно более длительным сроком службы литий-ионного аккумулятора и связанной с этим экономией средств (реже замена, пониженные расходы на обслуживание). Литий-ионная технология доступна для большинства моделей вилочных погрузчиков основных мировых производителей, а аккумуляторы специально адаптированы к автомобилям.
Топливные элементы одна из лучших перспектив
Промышленные погрузчики на топливных элементах уже сейчас имеют много преимуществ, но их большой прорыв еще впереди. Не в последнюю очередь, это связано с необходимой заправочной инфраструктурой, требующей серьезных инвестиций. С другой стороны, для дозаправки требуется всего несколько минут, падение цен на водород, безопасная и чистая эксплуатация (важный аспект для отраслей, критичных к гигиене, таких как фармацевтическая и пищевая отрасли), длительный срок службы и экономящие пространство топливнораспределительные колонки (ТРК).
В отличие от литий-ионных батарей, при заправке топливных элементов не возникает пиковой нагрузки на электросеть, как при зарядке электроаккумуляторов. Наиболее благоприятные условия для использования транспортных средств, работающих на топливных элементах, следующие:
- если водород используется как сырьё для основного производства;
- водород является побочным продуктом в производственном процессе компании;
- на территории компании уже существует водородная заправочная станция.
Очень высокая экономическая эффективность применения водородных погрузчиков проявляется при размере парка от 20 до 50 и более автомобилей. Во многих странах существует государственное стимулирование перехода на водородную технику с IC-машин в виде субсидии. Более того стали появляться гибридные водородно-электроаккумуляторные силовые установки для промышленных грузовиков, отлично оптимизирующие покрытие пиковых нагрузок. В таких гибридных установках аккумулятор накапливает рекуперированную энергию торможения.
История водородных силовых установок для промышленных грузовиков насчитывает чуть больше десяти лет. В 2010 году Linde Material Handling стала первым производителем в своей отрасли, предложившим технологию топливных элементов в качестве опции. Сегодня 80 процентов всех электрических моделей из линейки продукции Linde могут быть оснащены топливными элементами.
Путь, ведущий к цели
Выбор силового привода для парка погрузчиков при модернизации, или первичном формировании парка – это ответственный шаг, от которого напрямую зависит успешность бизнеса. Для принятия окончательного решения придётся учесть десятки факторов, и сделать это будет проще, выполнив три последовательных шага.
Бриф-калькулятор для предварительной оценки
Владельцы автопарка, желающие получить первоначальный и быстрый обзор того, какой тип привода или батарей наиболее подходит для использования в их операциях, могут использовать «быструю проверку энергии» в режиме онлайн (на веб-сайтах многих производителей есть такая возможность). Выяснить общие условия и приоритеты соответствующего применения погрузчиков можно, отвечая на вопросы с несколькими вариантами ответов:
- размер парка промышленных грузовиков,
- используемая модель рабочих смен,
- время и интервалы перерывов,
- загрузка и использование погрузчиков,
- использование в помещении или на открытом воздухе,
- готовность к инновациям и учет таких аспектов как экологичность.
На основе выбранных ответов определяется, какой тип энергии (IC, свинцово-кислотная батарея, литий-ионная батарея или топливный элемент) подходит и в какой степени.
Экспертный аудит
Для получения прочной основы принимаемых решений, требуется гораздо более подробный сбор информации – в идеале, в сочетании с посещением объекта. Обученные специалисты дилера или производителя для точных рекомендаций используют различные программные инструменты, например, Калькулятор энергии, для:
- обработки большого объема собранных данных,
- анализа различных сценариев и визуализации результатов даже для сложных задач,
-
определения экономии энергии,
- расчета окупаемости инвестиций (ROI),
- подбора подходящих комбинаций аккумулятор/зарядное устройство.
Также могут быть проанализированы разные варианты финансирования.
Инфраструктура
Следующим шагом после определения оптимального решения является проверка выполнения всех необходимых требований к инфраструктуре. Например, достаточно ли необходимой мощности электросети для планируемого количества литий-ионных зарядных устройств, есть ли условия, снижающие начальные затраты при использовании топливных элементов и другие?
Правильно подобранная силовая установка для вилочного погрузчика гарантированно обеспечит его максимальные производительность, отказоустойчивость и надёжность, а это залог высокой конкурентоспособности и доходности бизнеса.