Baterie vysokozdvižného vozíku 24V vs 48V: Jak si vybrat pro své zařízení

Asi třetina zákazníků, se kterými jsem pracoval na nákupu baterií pro vysokozdvižné vozíky, začala tím, že položili špatnou otázku. Zeptali se "co je lepší, 24V nebo 48V?" když se měli ptát "jaké napětí vlastně moje zařízení a provoz potřebuje?"

Napětí není něco, co si vybíráte. Rozhoduje o tom vaše zařízení. Na štítku vašeho vysokozdvižného vozíku je uvedeno 48V, to je 48V, konec diskuze.

Skutečná rozhodnutí přicházejí poté, co: olovo-kyselina nebo lithium? Jakou kapacitu? Jak nastavíte nabíjení? To jsou otázky, které určují, zda budete za tři roky svého nákupu litovat.

Typ zařízení určuje napětí

Vybavení třídy III-vysílací paletové zvedáky, vysokozdvižné vozíky, koncové vozíky-ve většině případů běží na 24 V. Tyto stroje zvládají zátěž pod 4 000 liber, pokrývají krátké vzdálenosti a nepotřebují trvale vysoký výkon. 24V platforma udržuje akumulátory kompaktní a stroje manévrovatelné pro těsná maloobchodní zázemí a malé distribuční stanice.

Výbava třídy I a II je odlišná. Vysokozdvižné vozíky s protizávažím, retraky, vychystávací vozíky potřebují nepřetržitou zvedací sílu a delší rozsahy pojezdu. 48V je zde standard. Podle průmyslových údajů Market.us mají 48V baterie 38,5 % podíl na celosvětovém trhu baterií vysokozdvižných vozíků-nejvyšší ze všech segmentů napětí.

Jedna věc, kterou by kupující v Severní Americe měli vědět: 36V existuje téměř výhradně na severoamerickém trhu. 30letý veterán údržby vysokozdvižných vozíků na fórech ForkliftAction to řekl bez obalu: "36 voltů je výhradně severoamerické napětí a v jiných částech světa se nepoužívá." Pokud vaše společnost působí mezinárodně nebo potřebuje globální standardizaci zařízení, 36V omezuje možnosti vašeho dodavatele a dostupnost dílů ve srovnání s 48V.

80V systémy jsou pro těžké-aplikace, vysokozdvižné vozíky s protizávažím nad 2,5 tuny a přístavní zařízení. Logika zadávání zakázek se liší od rozhodnutí 24V/48V, kterým se budu věnovat samostatně.

Proč úroveň napětí ovlivňuje výkon a náklady

Je to trochu technické, ale pochopení pomůže později při kalkulacích nákladů.

Viděl jsem 24V vozový park zákazníka, kde vysokoproudý provoz zničil konektory dvakrát nebo třikrát do roka. Polovina jejich lístků na údržbu byly poruchy elektrického kontaktu-ne proto, že by byly špatné baterie, ale proto, že systém fungoval víc, než potřeboval.

Pokles napětí je také přehlížen. Olověné-baterie během vybíjení neustále snižují napětí. Baterie s napětím 48 V při plném nabití může poklesnout na 42 V nebo méně při 50 % kapacity. Když napětí klesne o 10 %, moment motoru klesne asi o 20 %. Vysokozdvižný vozík je pomalý, zdvih se zpomaluje, zrychlení slábne. Lithiové vybíjecí křivky zůstávají mnohem plošší, napětí se z plného nabití do zbývajících 20 % mění minimálně, takže výkon zůstává konzistentní po celou směnu.

Skutečné rozhodnutí: Olovo-kyselina nebo lithium na vaše napětí

Jakmile je napětí zařízení nastaveno, základní otázkou nákupu se stává chemie baterie.

Nejprve stanovení ceny. Spíše než přesná čísla vám uvedu rozsahy, protože podmínky na trhu se mění, ale v současnosti vidíme toto:

24V olověná-kyselina stojí 2 950 až 3 800 USD. Lithium při stejném napětí vyskočí na 6 000 až 10 000 USD.

48V má větší rozptyl. Olověná-kyselina může být kdekoli od 3 600 USD do 10 000 USD v závislosti na kapacitě-to je obrovský rozsah, protože balení 400 Ah a balení 700 Ah jsou velmi odlišné produkty. Lithium 48V se pohybuje mezi 10 000 a 20 000 $.

U 80V systémů očekávejte 8 000 až 12 000 USD za olověnou-kyselinu, 15 000 až 25 000 USD za lithium.

Když se podíváme na tato čísla, lithium stojí dvojnásobek nebo více. Mnoho manažerů nákupu se zde zastaví a rozhodne se, že olovo-kyselina dává větší smysl. Ale ten rozsudek se dívá pouze na první stránku faktury.

Celkové náklady na vlastnictví jsou skutečným srovnáním

Počáteční cena baterie představuje pouze 35 % až 50 % nákladů životního cyklu. Zbytek pochází z údržby, spotřeby energie, práce a výměnných cyklů.

Zde je 8-leté srovnání pro 48V systém. Dvousměnný provoz, olovo-kyselina při 575 Ah, lithium při 378 Ah (vyšší energetická hustota lithia znamená, že nepotřebujete stejnou kapacitu Ah).

Rozdíl je 23 540 USD. Lithium nakonec stojí polovinu.

A tento výpočet dokonce nezahrnuje olověnou-infrastrukturu: kyselinovzdorné-podlahy pro prostory s výměnou baterií, vodíkové ventilační systémy, stanice na výplach očí. Ty mohou přidat 50 až 100 USD za čtvereční stopu v nových skladových budovách.

Doba návratnosti závisí na intenzitě provozu

Výše uvedený výpočet předpokládá dvou{0}}směnný provoz. Skutečná rychlost návratnosti přímo souvisí s tím, jak tvrdě provozujete své zařízení.

Některá skutečná data projektu z konverzí, které jsme zpracovali:

Texaská-společnost 3PL s 50 nákladními vozy třídy I na tři směny ušetřila 2,9 milionu dolarů za 8 let po přechodu na lithium. Doba návratnosti byla 31 měsíců. Plnicí centrum elektronického obchodu s 80 vysokozdvižnými vozíky na dvě směny snížilo provozní náklady za 5 let-22 měsíců o 4,2 milionu USD. Distribuční centrum mražených potravin s 12 retraky se vrátilo za pouhých 17 měsíců. Chladné prostředí způsobilo závažnou degradaci olova a kyseliny, díky čemuž byla výhoda lithia obzvláště výrazná.

Výzkum společnosti Raymond Corporation zaměřený na operace s vysokou{0}}intenzitou zjistil návratnost investic za celou dobu životnosti mezi 415 % a 656 %, s návratností až za 10 měsíců.

Výběr kapacity

Poté, co se rozhodnete pro 48V lithium, musíte ještě zvolit kapacitu. 300Ah, 400Ah, 500Ah-ceny se liší o několik tisíc dolarů. Jak vybíráte?

Porovnejte skutečné trvání směny. Nekupujte jen tu největší dostupnou možnost.

Jedno-směnný 8{6}}hodinový provoz: 300 až 400Ah funguje. Nabíjejte přes noc, používejte přes den. Dvousměnný 16{13}hodinový provoz: během střídání směn je potřeba dobíjet, takže 400 až 500 Ah je lepší – zajistí, že 30minutové rychlé nabíjení vám umožní projít druhou směnou. Třísměnný nepřetržitý provoz: 500 Ah nebo vyšší, nabíjení příležitostně během přestávek.

Předimenzování vyhazuje peníze za nevyužitou kapacitu. Poddimenzování znamená zastavení ve střední-směně kvůli nabíjení, což snižuje produktivitu. Výběr vyžaduje poctivé posouzení skutečné doby běhu, hmotnosti nákladu a ujeté vzdálenosti. Nepočítejte na základě teoretických maxim.

Chladicí zařízení změní vše

Nízké teploty ničí výkon olověné-kyseliny. Při teplotě 32 stupňů F (0 stupňů) kapacita olova-kyseliny klesne o 25 %. Při -4 stupních F (-20 stupňů) kapacita klesne o 45 %. Olověná baterie s kapacitou 500 Ah v mrazírenském skladu může dodat pouze 275 Ah využitelné kapacity.

Lithium s tepelným managementem udržuje více než 80 % kapacity při -20 stupních . Současné lithiové sady se studeným řetězcem zahrnují PTC topné desky, izolaci a vysoušedla speciálně pro problémy s nízkou teplotou a kondenzací.

To zmrazené distribuční centrum, o kterém jsem se zmínil dříve? 17-měsíční návratnost. Olověná-kyselina v chladírenských skladech má nejen špatný výkon, ale má problém vůbec fungovat. Pokud váš provoz zahrnuje chlazené nebo mražené prostředí, lithium není volitelné.

Dovybavení nebo nové vybavení: Kontrolní seznam kompatibility

Mohou se stávající vysokozdvižné vozíky přeměnit na lithium? Většina umí. Průmyslová data ukazují, že 89 % elektrických vysokozdvižných vozíků bylo úspěšně dovybaveno lithiem, 62 % konverzí s vnitřním spalováním funguje také.

Dovybavení však není jen výměna baterií. Je potřeba zkontrolovat několik věcí:

 Napětí musí přesně odpovídat.48V vysokozdvižný vozík používá 48V baterie, nikoli 36V, ne 60V. Zní to jako samozřejmost, ale ve skutečnosti jsem viděl někoho, kdo zkoušel používat baterie s vyšším napětím, aby „zvedl výkon“. Spálili ovladač.

Rozměry bateriového prostoru vyžadují přesné měření.Lithiové balení se liší od olova-kyseliny. Zkontrolujte délku, šířku, výšku, pozice konektorů a vedení kabelů.

Protizávaží může vyžadovat úpravu.Lithiové baterie váží zhruba o 30 % méně než ekvivalentní olověné-kyseliny. Stabilitu protiváhových vysokozdvižných vozíků závisí na hmotnosti zadní části. Lehčí baterie mohou vyžadovat přidání předřadníku pro udržení jmenovité nosnosti.

Nejvíce problémů způsobuje kompatibilita ovladačů.Lithiové klidové napětí je asi o 2 V vyšší než olověná-kyselina při stejném jmenovitém výkonu. Starší ovladače, zejména řada EV100, mohou házet chybové kódy napětí. Na fórech jsem viděl typický případ: po instalaci lithia vysokozdvižný vozík vyhodil klíč s kódem 15-nenormálního napětí – ale baterie byla zcela v pořádku. Ovladač prostě nerozpoznal křivky napětí lithia. Řešení zahrnují úpravu nastavení BDI (Battery Discharge Indicator), aktualizaci firmwaru ovladače nebo u některých starších strojů výměnu hlavní řídicí desky.

Nabíjecí infrastruktura: Skryté náklady

24V systémy fungují na-jednofázové napájení 110 až 120 V. Standardní zásuvky fungují dobře. Nabíječky stojí 1 000 až 2 500 USD. Investice do infrastruktury jsou v podstatě nulové.

48V a 80V systémy obvykle potřebují třífázové napájení. Standardní nabíječky stojí 2 000 až 4 000 USD, rychlé nabíječky 5 000 až 8 000 USD nebo více. Pokud vaše zařízení nemá třífázovou{13}}službu, její uvedení plus modernizace elektrického panelu stojí 15 000 až 30 000 USD.

Počítejte však s požadavky na infrastrukturu-olověných kyselin. Místnosti s olověnými-kyselinovými bateriemi potřebují kyselinovzdorné-podlahy, vodíkovou odsávací ventilaci, stanice na výplach očí, zařízení na výměnu baterií. Nic z toho u lithia není potřeba. Když vezmete v úvahu obě strany, náklady na infrastrukturu často vyjdou zhruba i napříč mnoha projekty.

Bezpečnostní certifikace

Bezpečnost lithiových baterií závisí na kvalitě článků a designu BMS (Battery Management System). Nedívejte se jen na cenu. Ověřte dokumentaci dodavatele pro tyto certifikace:

Levné produkty mají obvykle problémy s certifikací. Doporučuji vyžadovat k ověření originální certifikáty, nepřijímat pouze slovní ujištění, že „máme všechny certifikáty“. Bezpečnostní incidenty s lithiovými bateriemi mají vážnější následky než selhání olověné-kyseliny. Tady se nesnižují náklady.

Co byste tedy měli vlastně dělat?

24V nebo 48V? Zkontrolujte datový štítek vašeho zařízení. Lehká-zařízení třídy III na 24 V, běžná zařízení třídy I a II na 48 V, těžká-zařízení na 80 V. Napětí není na výběr.

Olovo-kyselina nebo lithium? Podívejte se na intenzitu vašeho provozu. Jedno-směna světla-může považovat za olověnou-kyselinu. Dvě směny nebo více, lithium se důrazně doporučuje. Tři směny nebo chladírenské prostředí, lithium je povinné. Spočítejte si celkové náklady, nejen kupní cenu.

Kapacita? Porovnejte skutečné trvání směny. Nepřekračujte-specifikace ani nedosahujte-specifikace.

Pokud dáváte dohromady srovnání nákupu, zašlete nám svůj seznam zařízení, rozvrh směn a provozní prostředí. Technický tým může poskytnout podrobná doporučení pro konfiguraci a projekce návratnosti investic.