24V vs 48V batéria vysokozdvižného vozíka: Ako si vybrať pre svoje zariadenie

Asi tretina zákazníkov, s ktorými som spolupracoval na obstarávaní batérií pre vysokozdvižné vozíky, začala nesprávnou otázkou. Pýtali sa "čo je lepšie, 24V alebo 48V?" keď sa mali pýtať "aké napätie vlastne potrebuje moje zariadenie a prevádzka?"

Napätie nie je niečo, čo si vyberiete. Rozhoduje o tom vaše vybavenie. Štítok s údajmi na vašom vysokozdvižnom vozíku uvádza 48 V, to je 48 V, koniec diskusie.

Skutočné rozhodnutia prídu potom: olovnatá-kyselina alebo lítium? Aká kapacita? Ako nastavíte nabíjanie? To sú otázky, ktoré rozhodujú o tom, či o tri roky oľutujete svoju kúpu.

Typ zariadenia určuje napätie

Vybavenie triedy III-vysúvacie paletové zdviháky, vysielačky, koncové vozíky-vo väčšine prípadov bežia na 24 V. Tieto stroje zvládajú záťaže pod 4 000 libier, pokrývajú krátke vzdialenosti a nepotrebujú trvalý vysoký výkon. Platforma 24 V udržuje batérie kompaktné a stroje manévrovateľné v tesných maloobchodných priestoroch a malých distribučných staniciach.

Výbava triedy I a II je odlišná. Protizávažové vysokozdvižné vozíky, retraky, vychystávacie vozíky potrebujú nepretržitú zdvíhaciu silu a dlhší dojazd. 48V je tu štandard. Podľa údajov z odvetvia Market.us majú 48V batérie 38,5 % podiel na globálnom trhu s batériami vysokozdvižných vozíkov-najvyšší zo všetkých segmentov napätia.

Jedna vec, ktorú by kupujúci v Severnej Amerike mali vedieť: 36V existuje takmer výlučne na severoamerickom trhu. 30-ročný veterán údržby vysokozdvižných vozíkov na fórach ForkliftAction to povedal otvorene: "36 voltov je výhradne severoamerické napätie a nepoužíva sa v iných častiach sveta." Ak vaša spoločnosť pôsobí medzinárodne alebo potrebuje globálnu štandardizáciu zariadení, 36 V obmedzuje možnosti vášho dodávateľa a dostupnosť dielov v porovnaní so 48 V.

80V systémy sú pre ťažké-aplikácie, vysokozdvižné vozíky s protizávažím nad 2,5 tony a prístavné zariadenia. Logika obstarávania sa líši od rozhodnutí 24V/48V, ktorým sa budem venovať samostatne.

Prečo úroveň napätia ovplyvňuje výkon a náklady

Je to trochu technické, ale pochopenie pomôže neskôr pri výpočtoch nákladov.

Videl som 24V vozový park zákazníka, kde prevádzka vysokého prúdu zničila konektory dvakrát alebo trikrát do roka. Polovicu ich lístkov na údržbu tvorili poruchy elektrických kontaktov-nie preto, že by boli zlé batérie, ale preto, že systém fungoval viac, než potreboval.

Prehliada sa aj pokles napätia. Olovené-batérie počas vybíjania neustále znižujú napätie. Batéria s napätím 48 V pri plnom nabití môže poklesnúť na 42 V alebo menej pri 50 % kapacity. Keď napätie klesne o 10 %, krútiaci moment motora klesne asi o 20 %. Vysokozdvižný vozík sa zdá byť pomalý, zdvih sa spomaľuje, zrýchlenie slabne. Krivky lítiového vybíjania zostávajú oveľa plochejšie, napätie sa mení minimálne z plného nabitia na 20 % zostávajúcich, takže výkon zostáva konzistentný počas celej zmeny.

Skutočné rozhodnutie: Olovo-kyselina alebo lítium pri vašom napätí

Po nastavení napätia na zariadení sa chémia batérie stáva hlavnou otázkou obstarávania.

Najprv stanovovanie cien. Uvediem vám rozsahy, nie presné čísla, pretože podmienky na trhu sa menia, ale momentálne vidíme toto:

24V olovená-kyselina stojí 2 950 až 3 800 USD. Lítium pri rovnakom napätí vyskočí na 6 000 až 10 000 USD.

48V má väčší rozptyl. Olovo-môže byť kdekoľvek od 3 600 do 10 000 USD v závislosti od kapacity-to je obrovský rozsah, pretože 400 Ah balenie a 700 Ah balenie sú veľmi odlišné produkty. Lítium 48V sa pohybuje medzi 10 000 a 20 000 USD.

V prípade 80V systémov počítajte s 8 000 až 12 000 USD za olovenú-kyselinu, 15 000 až 25 000 USD za lítium.

Keď sa pozrieme na tieto čísla, lítium stojí dvakrát alebo viac. Mnohí manažéri obstarávania sa tu zastavia a rozhodnú sa, že olovnatá-kyselina dáva väčší zmysel. Ale ten rozsudok sa pozerá len na prvú stranu faktúry.

Celkové náklady na vlastníctvo sú skutočným porovnaním

Počiatočná cena batérie predstavuje iba 35 % až 50 % nákladov životného cyklu. Zvyšok pochádza z údržby, spotreby energie, práce a výmenných cyklov.

Tu je 8-ročné porovnanie pre 48V systém. Dvojzmenná prevádzka, olovo pri 575 Ah, lítium pri 378 Ah (vyššia energetická hustota lítia znamená, že nepotrebujete rovnakú hodnotu Ah).

Rozdiel je 23 540 dolárov. Lítium nakoniec stojí polovicu.

A tento výpočet dokonca nezahŕňa olovenú-infraštruktúru kyseliny: kyselinovzdorné{1}}podlahy v priestoroch na výmenu batérií, vodíkové ventilačné systémy, stanice na výplach očí. Tieto môžu pridať 50 až 100 dolárov za štvorcový meter v nových skladových budovách.

Časové harmonogramy návratnosti závisia od intenzity prevádzky

Vyššie uvedený výpočet predpokladá dvoj{0}}zmennú prevádzku. Skutočná rýchlosť návratnosti priamo súvisí s tým, ako tvrdo prevádzkujete svoje zariadenie.

Niektoré skutočné projektové údaje z konverzií, ktoré sme spracovali:

Spoločnosť 3PL so sídlom v Texase{0}} s 50 nákladnými vozidlami triedy I na tri zmeny ušetrila 2,9 milióna USD za 8 rokov po prechode na lítium. Doba návratnosti bola 31 mesiacov. Prevádzkové-centrum elektronického obchodu s 80 vysokozdvižnými vozíkmi na dve zmeny znížilo prevádzkové náklady o 4,2 milióna USD za 5 rokov-22-mesačnej návratnosti. Distribučné centrum mrazených potravín s 12 vysokozdvižnými vozíkmi sa vrátilo už za 17 mesiacov. Chladné prostredie spôsobilo ťažkú ​​degradáciu olova a kyseliny, vďaka čomu bola výhoda lítia obzvlášť výrazná.

Prieskum spoločnosti Raymond Corporation týkajúci sa operácií s vysokou{0}}intenzitou zistil návratnosť investícií počas životnosti medzi 415 % a 656 %, pričom návratnosť investícií je až 10 mesiacov.

Výber kapacity

Po rozhodnutí pre 48V lítium si stále musíte vybrať kapacitu. 300Ah, 400Ah, 500Ah-ceny sa líšia o niekoľko tisíc dolárov. ako si vyberáš?

Porovnajte skutočné trvanie zmeny. Nekupujte len tú najväčšiu dostupnú možnosť.

Jedno{0}}zmenná 8{6}hodinová prevádzka: 300 až 400 Ah funguje. Nabíjajte cez noc, používajte cez deň. 2-16{13}}hodinová prevádzka: počas striedania zmien musíte dopĺňať, takže 400 až 500 Ah je lepšia – zaisťuje 30-minútové rýchle nabíjanie, ktoré vám umožní prejsť cez druhú zmenu. Trojzmenná nepretržitá prevádzka: 500 Ah alebo viac, dobíjanie príležitostne počas prestávok.

Predimenzovanie míňa peniaze za nevyužitú kapacitu. Poddimenzovanie znamená zastavenie v polovici-zmeny kvôli nabíjaniu, čo znižuje produktivitu. Výber vyžaduje poctivé posúdenie skutočnej doby chodu, hmotnosti nákladu a prejdenej vzdialenosti. Nepočítajte na základe teoretických maxím.

Chladiareň zmení všetko

Nízke teploty ničia výkon olovenej-kyseliny. Pri 32 stupňoch F (0 stupňoch) kapacita olovenej-kyseliny klesne o 25 %. Pri -4 stupňoch F (-20 stupňov ) kapacita klesne o 45 %. Olovená batéria s kapacitou 500 Ah v mraziarenskom sklade môže poskytnúť len 275 Ah využiteľnej kapacity.

Lítium s tepelným manažmentom si zachováva viac ako 80 % kapacity pri -20 stupňoch . Súčasné lítiové balíky so studeným reťazcom zahŕňajú PTC vykurovacie platne, izoláciu a sušidlá špeciálne pre problémy s nízkou teplotou a kondenzáciou.

To zmrazené distribučné centrum, o ktorom som sa už zmienil? 17-mesačná návratnosť. Olovená-kyselina v chladiarenských skladoch má nielen nízku výkonnosť, ale má problémy s jej funkčnosťou. Ak vaša prevádzka zahŕňa chladené alebo mrazené prostredie, lítium nie je voliteľné.

Dodatočné vybavenie alebo nové vybavenie: Kontrolný zoznam kompatibility

Môžu sa existujúce vysokozdvižné vozíky premeniť na lítium? Väčšina môže. Priemyselné údaje ukazujú, že 89 % elektrických vysokozdvižných vozíkov bolo úspešne prerobených na lítium, 62 % konverzií s vnútorným spaľovaním funguje tiež.

Dodatočná montáž však nie je len výmena batérií. Je potrebné skontrolovať niekoľko vecí:

 Napätie sa musí presne zhodovať.48V vysokozdvižný vozík používa 48V batérie, nie 36V, nie 60V. Znie to ako samozrejmosť, ale v skutočnosti som videl niekoho, kto sa snažil použiť batérie s vyšším napätím na „zvýšenie výkonu“. Vypálili ovládač.

Rozmery priestoru pre batérie vyžadujú presné meranie.Lítiové balenie sa líši od olovenej-kyseliny. Skontrolujte dĺžku, šírku, výšku, polohu konektorov a vedenie káblov.

Možno bude potrebné upraviť protizávažie.Lítiové batérie vážia približne o 30 % menej ako ekvivalentné olovené-kyseliny. Stabilitu protizávažných vysokozdvižných vozíkov závisí od hmotnosti zadnej časti. Ľahšie batérie môžu vyžadovať pridanie predradníka na udržanie menovitej nosnosti.

Najviac problémov spôsobuje kompatibilita ovládačov.Pokojové napätie lítia je približne o 2 V vyššie ako olovená-kyselina pri rovnakom nominálnom výkone. Staršie ovládače, najmä séria EV100, môžu vyhadzovať chybové kódy napätia. Na fórach som videl typický prípad: po inštalácii lítia vysokozdvižný vozík vyhodil kód kľúča 15-nenormálne napätie – ale batéria bola úplne v poriadku. Regulátor jednoducho nerozpoznal krivky napätia lítia. Riešenia zahŕňajú úpravu nastavení BDI (Battery Discharge Indicator), aktualizáciu firmvéru ovládača alebo v niektorých starších strojoch výmenu hlavnej riadiacej dosky.

Nabíjacia infraštruktúra: Skryté náklady

24V systémy fungujú na-jednofázovom napájaní 110 až 120 V. Štandardné zásuvky fungujú dobre. Nabíjačky stoja 1000 až 2500 dolárov. Investície do infraštruktúry sú v podstate nulové.

48V a 80V systémy zvyčajne potrebujú trojfázové napájanie. Štandardné nabíjačky bežia od 2 000 do 4 000 USD, rýchle nabíjačky od 5 000 do 8 000 USD alebo viac. Ak vaše zariadenie nemá trojfázovú{13}}službu, jej zavedenie plus modernizácia elektrických panelov stojí 15 000 až 30 000 USD.

Spočítajte to však spolu s požiadavkami na-infraštruktúru olova. Miestnosti s olovenými-batériami potrebujú kyselinovzdorné-podlahy, vodíkové odsávacie vetranie, stanice na vyplachovanie očí, zariadenia na výmenu batérií. Nič z toho pri lítiu nie je potrebné. Keď beriete do úvahy obe strany, náklady na infraštruktúru často vychádzajú zhruba aj v rámci mnohých projektov.

Bezpečnostné certifikáty

Bezpečnosť lítiovej batérie závisí od kvality článkov a dizajnu BMS (Battery Management System). Nepozeraj len na cenu. Overte si dokumentáciu dodávateľa pre tieto certifikácie:

Lacné produkty majú zvyčajne problémy s certifikáciou. Odporúčam na overenie vyžadovať originálne certifikáty, nielen akceptovať slovné uistenie, že „máme všetky certifikáty“. Bezpečnostné incidenty s lítiovou batériou majú vážnejšie následky ako zlyhanie olovenej-kyseliny. Toto nie je miesto na zníženie nákladov.

Čo by ste teda mali vlastne robiť?

24V alebo 48V? Skontrolujte štítok s údajmi o vašom zariadení. Ľahké-zariadenia triedy III používajú 24 V, bežné zariadenia triedy I a II 48 V a ťažké-zariadenia 80 V. Napätie nie je na výber.

Olovo-kyselina alebo lítium? Pozrite sa na intenzitu vašej prevádzky. Jedno-svetlo{3}}zmeny môže považovať za olovenú-kyselinu. Dve zmeny alebo viac, lítium sa dôrazne odporúča. Tri smeny alebo chladiarenské prostredia, lítium je povinné. Vypočítajte si celkové náklady, nielen kúpnu cenu.

Kapacita? Porovnajte skutočné trvanie zmeny. Neprekračujte-špecifikáciu ani neprekračujte-špecifikáciu.

Ak dávate dokopy porovnanie obstarávania, pošlite nám zoznam svojho vybavenia, rozvrh zmien a prevádzkové prostredie. Technický tím môže poskytnúť podrobné odporúčania pre konfiguráciu a projekcie ROI.