Az ólom-sav akkumulátorok mintegy 140 éve léteznek, ma azonban komoly versenytársuk a modern Li-ion technológia. Az anyagmozgatásban a targoncák meghajtására a hagyományos ólom-sav és a lítium-ion (Li-ion) akkumulátorokat egyaránt használják. Cat® elektromos targoncáink és raktártechnikai gépeink ma már Li-ion akkumulátorral is elérhetők.
De milyen előnyei vannak a lítium-ion akkumulátoroknak? Képesek-e még magasabb szintre emelni a hatékonyságot és a termelékenységet, mint amit elektromos targoncáink már most is elérnek? Lássuk, mit kínálnak ezek az akkumulátorok.
LÍTIUMAKKUMULÁTOROK
A „lítiumakkumulátor” gyűjtőnév arra a cellatípusra, amelyet a minket körülvevő számos eszközben használnak, például mobileszközökben, elektromos autókban és targoncákban. Mindenütt jelen vannak. Mivel az egyes alkalmazások követelményei nagyon eltérőek, a lítium-ion akkumulátoroknak is sokféle típusa létezik. A teljesítmény, a tartósság, az élettartam és a költség attól függ, milyen cellakémiát és cellatípust használnak. A különböző cellatípusok ára nagyon eltérő, és általában azt kapja, amiért fizet.
A Cat targoncák nagy teljesítményű, prizmatikus NMC cellákat használnak, amelyeket Li-Pro néven ismerünk. Ezekkel a targoncák a legtöbb alkalmazásban használhatók, beleértve az igényes, nagy igénybevételű és többműszakos üzemet is. A Li-Pro nagyon hosszú időn át kiemelkedő teljesítményt és megbízhatóságot nyújt, költségmegtakarítást és gyors megtérülést (ROI) biztosítva.
A Cat targoncákhoz speciálisan fejlesztett Li-ion akkumulátorok állnak rendelkezésre, amelyek maximális biztonságot és integrációt nyújtanak, miközben megőrzik a Cat targoncák bevált kiváló minőségét és megbízhatóságát. Az akkumulátorcellákat egy felügyeleti és monitoringrendszer, az úgynevezett akkumulátor-felügyeleti rendszer (Battery Management System, BMS) vezérli, amely mindent ellenőriz. A BMS méri a cellák állapotát, hőmérsékletét, töltési és kisütési folyamatait, és minden adatot naplóz.
A BMS CAN-buszon (Controller Area Network) keresztül kommunikál a targoncával, és információt küld az akkumulátor állapotáról, például a töltöttségi szintről, amely a targonca alapkijelzőjén látható. Probléma esetén hibakódok jelennek meg, a legrosszabb esetben pedig az akkumulátor biztonságosan, automatikusan leállítja a targoncát. A töltő is CAN-buszon kommunikál a BMS-sel, így az akkumulátor állapotától függően a lehető legjobb és leggyorsabb töltést éri el. A Cat® Lift Trucks a teljesen integrált, tesztelt és jóváhagyott lítiumakkumulátorok széles választékát kínálja a maximális biztonság, teljesítmény és megbízhatóság érdekében.
EGYSZERŰ HASZNÁLAT
A lítium-ion akkumulátorok egyik fő előnye, hogy kifejezetten az egyszerű használatra tervezték őket – nem utolsósorban az egyszerű töltésre. Bármikor rácsatlakoztathatók a töltőre, amikor csak lehetőség van rá, akár csak néhány percre is. A köztes (alkalmi) töltés lehetővé teszi, hogy a töltőt közvetlenül a Li-ion akkumulátorhoz csatlakoztassa, így az a nap bármely szakában tölthető. Ha a Li-ion targonca-akkumulátor és a töltő kombinációja az alkalmazásnak megfelelően van kiválasztva, a műszakon belüli szokásos szünetekben végzett töltés elegendő a folyamatos, éjjel-nappali üzemhez. A Cat targoncák lítiumakkumulátorai egy óra alatt teljesen feltölthetők (1C töltés), ráadásul a töltővel való CAN-integrációnak köszönhetően bármely rendelkezésre álló Li-ion töltő használható, amennyiben feszültsége megegyezik az akkumulátor feszültségével vagy annál magasabb. A töltő automatikusan alkalmazkodik az akkumulátorhoz, és a megfelelő feszültséget és áramerősséget biztosítja. Nagyon okos megoldás.
AZ AKKUMULÁTOR ÉLETTARTAMA
A Cat Lift Trucks által kínált Li-Pro targonca-akkumulátorok élettartama nagyon hosszú. Mivel a Li-ion akkumulátorok modern technológiát képviselnek, nem érzékenyek a töltésre – kifejezetten „szeretik”, ha töltik őket. Ezeknek a nagy teljesítményű Li-Pro akkumulátoroknak az élettartama mintegy 5000 kapacitásciklus. Ez más mérési mód, mint a hagyományos ólom-sav akkumulátorok kb. 1500 töltési ciklusa. A legtöbb alkalmazásban három-négy ólom-sav akkumulátorra van szükség ahhoz, hogy ugyanazt az élettartamot kapja, mint egyetlen Li-ion akkumulátorral. Ráadásul a Li-ionnal ellentétben a hagyományos akkumulátorok élettartamát a használat és a karbantartás is befolyásolja: ha elmarad a vízutántöltés, ha nem tisztítják megfelelően, illetve a nem megfelelő töltés vagy kiegyenlítő töltés drasztikusan csökkenti az ólom-sav akkumulátor élettartamát. Ha ez komoly problémává válik, a Li-ion akkumulátor a megoldás.
GARANCIA
A Cat targoncák Li-Pro akkumulátorainak kiemelkedő minősége és teljesítménye miatt ezekre nagyon kedvező és átfogó, 5 éves garancia vonatkozik, amely biztosítja, hogy az akkumulátor teljesítse, amit ígér.
AZ AKKUMULÁTOR ÜZEMIDEJE
A lítium-ion akkumulátorok további előnye, hogy állandóan nagy teljesítményt adnak, amely a kisülés során sem csökken. A targonca a töltöttségi szinttől (State of Charge, SOC) függetlenül ugyanazzal a teljesítménnyel működik. A mindennapi anyagmozgatási feladatok során a lítium-ion akkumulátoros elektromos targoncáknak folyamatos üzemhez jellemzően műszakonként mintegy egyórás töltésre van szükségük. A töltés bármikor elvégezhető, amikor éppen kényelmes. Az intelligens beépített BMS figyelmezteti a kezelőt, ha alacsony a töltöttségi szint. Az ólom-sav akkumulátoroknak a töltőtől függően általában 7–10 óra megszakítás nélküli töltésre van szükségük, és többműszakos üzemben az egyetlen lehetséges megoldás az akkumulátorcsere-rendszer, amely beruházást és helyet igényel, a gyakori akkumulátorcsere pedig munkaigényes. Ha ezeket a költségeket hosszabb távon összeadjuk, a Cat Lift Trucks Li-ion akkumulátorai nagyon jó befektetésnek bizonyulnak.
KARBANTARTÁS
A lítium-ion akkumulátorok másik nagy előnye, hogy gyakorlatilag karbantartásmentesek, ami csökkenti a munkaerőköltséget és javítja a termelékenységet. Nem csak a töltési rutin jelent különbséget: az ólom-sav akkumulátoroknál számos egyéb feladattal is számolni kell, például a vízutántöltéssel (az akkumulátor folyadékszintjének desztillált vízzel való feltöltése a károsodás elkerülése érdekében), a tisztán tartással (a cellák közötti kúszóáram korlátozására), a pólusok oxidációtól való megtisztításával stb.
Ez a heti rendszerességű és meglehetősen kellemetlen munka szükséges ahhoz, hogy az akkumulátor jó állapotban maradjon. Az ólom-sav akkumulátorok nagyon munkaigényesek, és megfelelő karbantartás nélkül élettartamuk drasztikusan csökken. A Li-ion targonca-akkumulátoroknál ez nincs így: nem igényelnek napi karbantartást, csupán a kábelek és csatlakozók ellenőrzését és a por letörlését. Nincs szükség folyadék utántöltésére. A lítium-ion akkumulátorok fejlett beépített BMS-e automatikusan elvégzi a cellák kiegyenlítését, amikor 100%-ra töltik őket. Ez a szokásos alkalmazásokban nem észrevehető, mivel a teljes kiegyenlítésre mindig akkor kerül sor, amikor elegendő idő áll rendelkezésre a befejezéséhez.
ENERGIAHATÉKONYSÁG
A lítium-ion akkumulátorok sokkal energiahatékonyabbak, így időt és pénzt is megtakarítanak. Hatalmas energiát tárolnak kis helyen, és hosszú üzemidőn át egyenletes teljesítményt nyújtanak. Az ólom-sav akkumulátorok terjedelmesek, bár kiválóan ellátják árammal a feladataikat végző elektromos targoncákat. Az ólom-sav akkumulátorok energiaköltsége magasabb, mivel jó állapotuk megőrzéséhez rendszeres túltöltésre van szükség a gázképződési fázisban. Gázképződés nélkül, nagyon alacsony hőveszteséggel és intelligens töltési technológiával a lítium-ion akkumulátorok akár 30%-kal kevesebb energiát vesznek fel a hálózatból, miközben ugyanannyi hasznos energiát tárolnak. Ez az energiahatékonyság nemcsak pénzt takarít meg, hanem a környezetünket is kíméli.
HELYMEGTAKARÍTÁS
Az ólom-sav akkumulátorok töltés közben robbanásveszélyes hidrogéngázt (H2) termelnek, amelyet el kell vezetni. Emiatt külön töltőhelyiségre van szükség légelszívással, valamint biztonsági felszerelésekkel, például szemmosóval, kesztyűvel, védőszemüveggel és természetesen tűzoltó készülékkel. Az ólom-sav akkumulátorok töltése meglehetősen költséges: a már felfűtött levegő elszívása és a más célra is használható négyzetméterek költsége egyaránt befolyásolhatja, melyik akkumulátortípust választja.
KÖLTSÉGEK ÉS TELJES BIRTOKLÁSI KÖLTSÉG (TCO)
Az ólom-sav akkumulátorokat jelenleg fogyóeszközként kell kezelni, mivel élettartamuk általában jóval rövidebb, mint a targoncáké. A Li-Pro Li-ion akkumulátoroknál egészen más a helyzet. Teljes birtoklási költségük alacsonyabb a sokkal hosszabb élettartamuk és más tényezők miatt, mint például: kevesebb töltési energiaköltség; kevesebb munkaerő (a dolgozóknak nem kell akkumulátort cserélniük); kevesebb karbantartásra fordított idő és munka (például az ólom-sav akkumulátorok vízutántöltése), és összességében kevesebb elpazarolt energia, hiszen – ahogy már említettük – a Li-ion akkumulátorok akár 30%-kal kevesebb energiát vesznek fel a hálózatból. A megtérülés (ROI) általában nagyon gyors, alkalmazástól függően jellemzően 2–4 év. Bónuszként tiszta akkumulátorokat és jobb munkakörnyezetet kap.
HÁLÓZATI ELLÁTÁS ÉS TERHELÉSMENEDZSMENT
Mivel a lítium-ion akkumulátorok gyorstöltéséhez általában nagy teljesítményű töltőkre van szükség, az áramellátás kihívást jelenthet. Ezért terhelésmenedzsment-rendszer (Load Management) is rendelkezésre áll. Ha egyszerre több targoncát töltenek, az áramfelvétel meghaladhatja a hálózatból rendelkezésre álló teljesítményt. Ennek elkerülésére a terhelésmenedzsment automatikusan vezérli a töltőket, és a legtöbb energiát a legalacsonyabb töltöttségű akkumulátornak juttatja. Ez nemcsak a targoncák folyamatos üzemét teszi lehetővé, hanem a hálózati költségeket is minimálisan tartja.
BIZTONSÁG ÉS MUNKAVÁLLALÓI ELÉGEDETTSÉG
A Li-ion targonca-akkumulátorok kevesebb kezelést igényelnek, és mivel nagyon stabilak, biztonságosabb megoldást jelenthetnek. A cellák teljesen zártak, így nem kell korrózióval, szulfátosodással, savkiömléssel vagy szennyeződéssel számolni – ami a környezetnek is sokkal jobb. Az akkumulátor intelligens: a BMS folyamatosan felügyeli a biztonságos működés érdekében, és bármilyen probléma esetén leállítja a targoncát.
Jól látható tehát, hogy a lítium-ion akkumulátorok elektromos targoncákban való használatának számos előnye van. A Li-ion akkumulátorok mérlegelésekor azonban érdemes azt a néhány hátrányt is figyelembe venni, amellyel járnak. A nagy teljesítményű Li-Pro akkumulátorok nagyobb kezdeti beruházást igényelnek, mint a hagyományos akkumulátorok, ám egy megfelelő megtérülési számítás birtokában a teljes üzemeltetési költség (TCO) a legtöbb esetben bizonyítottan alacsonyabb.
A fő kihívás a Li-ion akkumulátorok ellátásához szükséges elegendő áramellátás biztosítása, mivel a töltők nagyobbak. A menettávolság és az időráfordítás csökkentése érdekében a töltőket célszerű a kezelők pihenőhelyéhez közel elhelyezni.
Végül: az ólom-sav akkumulátorok többségét újrahasznosítják, és élettartamuk végén is van értékük. A lítium-ion akkumulátorok újrahasznosítása nehezebb és költségesebb. A lítium-ion akkumulátorok hosszú élettartama, valamint az, hogy amikor targoncás alkalmazásra már nem alkalmasak, helyhez kötött alkalmazásokban még felhasználhatók, azonban azt jelenti, hogy környezeti hatásuk alacsony.
A Cat targoncákhoz és raktártechnikai gépekhez szállított összes lítium-ion akkumulátort a targoncás felhasználás után kényelmesen, felár nélkül újrahasznosítják.
Végső soron Önön múlik, milyen akkumulátortípust választ elektromos targoncáihoz, és ez számos tényezőtől függ, például a működési környezettől és attól, milyen anyagmozgatási feladatokat kell targoncáinak elvégezniük.
Az akkumulátortípusokról és az elérhető megoldásokról további információt az elektromos targoncákról szóló tájékoztatónkban vagy blogunkban talál, ahol további cikkek is foglalkoznak a témával.
Összes targoncánkról ide kattintva tudhat meg többet. Működés közben is megtekintheti őket videóink között.
