Выбор правильного размера и типа аккумулятора для вашего погрузчика
Выбор подходящей аккумуляторной технологии для вашего электрического вилочного погрузчика — это критически важное решение. Независимо от того, обновляете ли вы существующий аккумулятор или приобретаете новый погрузчик, вам необходимо тщательно оценить доступные варианты, поскольку это может напрямую повлиять на производительность погрузчика, продуктивность бизнеса и итоговую прибыль.
В настоящее время существует два основных типа аккумуляторных технологий, используемых в коммерческих вилочных погрузчиках: свинцово-кислотные и литий-ионные. В этом руководстве мы сравним их по различным параметрам, таким как технология, стоимость, обслуживание и требования к зарядке, чтобы помочь вам принять обоснованное решение. Прежде чем перейти к подробному сравнению, давайте кратко рассмотрим принцип работы этих двух технологий и советы по выбору размера аккумулятора.
Технология
Свинцово-кислотные аккумуляторы
Свинцово-кислотный аккумулятор состоит из свинцовых пластин, служащих электродами, погруженных в электролитический раствор серной кислоты и воды. Электричество вырабатывается в результате химической реакции между свинцом и серной кислотой. В ходе химической реакции теряется вода, поэтому для поддержания необходимого уровня требуется регулярное доливание воды в аккумулятор.
Литий-ионные аккумуляторы
На рынке доступно несколько типов литий-ионных аккумуляторов в зависимости от типа катодного материала, используемого в них. Некоторые из вариантов литий-ионных аккумуляторов включают оксид лития-кобальта, оксид лития-марганца и литий-железо-фосфат (LiFePO4), из которых LiFePO4 является одним из наиболее популярных химических составов в современной индустрии обработки материалов. LiFePO4 предлагает более высокий уровень безопасности и тока, а также оказывает меньшее воздействие на окружающую среду по сравнению с некоторыми другими типами литий-ионных аккумуляторов.
Выбор размера аккумулятора для вилочного погрузчика
Выбор правильного размера аккумулятора имеет решающее значение для обеспечения максимальной производительности вашего погрузчика и подъема груза, на который он рассчитан. При выборе размера аккумулятора необходимо учитывать три аспекта:
- Напряжение и ёмкость аккумулятора (в ампер-часах)
Аккумуляторы для вилочных погрузчиков обычно доступны с четырьмя вариантами напряжения, и выбор правильного напряжения — это самая важная часть выбора размера аккумулятора. Слишком большой по напряжению аккумулятор может привести к серьезным и необратимым повреждениям погрузчика, поэтому обязательно узнайте, какое напряжение подходит для вашей техники. Как правило, напряжение указано на табличке с техническими характеристиками большинства погрузчиков.
Рекомендуется выбирать аккумулятор с наибольшей ёмкостью в ампер-часах для утвержденного номинального напряжения, чтобы получить максимальную мощность для вашего погрузчика.
Хотя приведенная ниже таблица дает общее представление о том, какое напряжение аккумулятора подходит для какого типа оборудования, обязательно проконсультируйтесь с местным специалистом по аккумуляторам, чтобы понять, какой размер аккумулятора подходит для вашего погрузчика.
| Напряжение | Тип погрузчика |
|---|---|
| 24 В / 36 В | Вилочные погрузчики с оператором, штабелеры, ручные паллетные тележки, сборщики заказов, узкопроходные вилочные погрузчики |
| 48 В / 80 В | Ричтраки, электрические вилочные погрузчики с противовесом |
| 120 В и выше | Дворовые тягачи, маневровые тягачи |
- Габариты аккумулятора
Затем необходимо измерить размер аккумуляторного отсека погрузчика и убедиться, что аккумулятор хорошо помещается. Аккумулятор должен правильно располагаться в отсеке. Слишком большой или слишком маленький аккумулятор может представлять опасность для безопасности.
- Вес аккумулятора
Проверьте технический паспорт или табличку с техническими характеристиками, чтобы узнать требования к минимальному и максимальному весу аккумулятора для погрузчика. Если вы выберете аккумулятор, вес которого превышает максимальный, вы рискуете создать чрезмерную нагрузку на различные детали оборудования, что может даже привести к аннулированию гарантии производителя. Во многих случаях аккумулятор также действует как противовес для вашего погрузчика. Аккумулятор, вес которого меньше минимально необходимого, может снизить грузоподъемность вашего погрузчика и создать проблемы с безопасностью. При замене аккумулятора на любом вилочном погрузчике может потребоваться новая табличка с техническими характеристиками, чтобы указать измененную грузоподъемность машины на основе любого изменения веса. Аккумулятор электрического вилочного погрузчика действует как противовес машине и имеет решающее значение для его грузоподъемности.
В следующей части мы рассмотрим подробное сравнение свинцово-кислотных и литий-ионных технологий по различным важным параметрам.
Сравнение свинцово-кислотных и литий-ионных аккумуляторов
Односменный и многосменный режим работы
Свинцово-кислотные аккумуляторы:
Если ваш бизнес работает 16 или 24 часа в сутки, время зарядки аккумуляторов становится критически важным для обеспечения бесперебойной работы. Типичный аккумулятор разряжается примерно за 6-8 часов. Свинцово-кислотному аккумулятору требуется около 8 часов для зарядки, а затем 8 часов на охлаждение, что в сумме составляет 16 часов до его повторного использования. Таким образом, для многосменной работы вам может потребоваться 2-3 свинцово-кислотных аккумулятора на каждый погрузчик. Если у вас нет нескольких аккумуляторов для каждого погрузчика, возможны простои из-за недоступности оборудования, что напрямую влияет на прибыль.
Литий-ионные аккумуляторы:
Литий-ионный аккумулятор полностью заряжается менее чем за 2 часа и не требует времени на охлаждение, как свинцово-кислотные аккумуляторы. Литий-ионные аккумуляторы также можно заряжать короткими импульсами по 15-30 минут, что часто называют «opportune charging» (зарядка при первой возможности). Это позволяет заряжать их во время обеденных перерывов или в любое другое время, когда погрузчик простаивает в течение нескольких минут. Благодаря быстрой зарядке и, как следствие, повышенной доступности парка техники, вы можете выполнять многосменные операции, используя всего один аккумулятор на погрузчик.
Вывод:
Несмотря на огромную разницу во времени зарядки, оба типа аккумуляторов обычно работают одинаковое количество часов (от 6 до 8) после полной зарядки. Если у вас односменный режим работы и небольшой парк техники, вы можете обойтись свинцово-кислотными аккумуляторами. По мере роста вашего парка и масштабов деятельности литий-ионные аккумуляторы становятся незаменимыми для обеспечения бесперебойной работы.
Инфраструктура и ресурсы, доступные для зарядки
Свинцово-кислотные аккумуляторы:
Поскольку вам может потребоваться несколько свинцово-кислотных аккумуляторов на каждый погрузчик, необходимо предусмотреть дополнительное место для их хранения. Кроме того, вы должны обеспечить безопасные условия хранения — вдали от горячих воздуховодов и других источников тепла, без попадания прямых солнечных лучей, при комнатной температуре или ниже.
Вам также необходимо соблюдать безопасный процесс зарядки свинцово-кислотных аккумуляторов и выделять на это ресурсы. Для каждой зарядки аккумулятор необходимо снять с погрузчика и установить на специальную зарядную стойку, что делает этот процесс трудоемким. Поскольку аккумулятор тяжелый, для его перемещения с погрузчика на зарядную стойку и обратно может потребоваться специально обученный персонал и подъемное оборудование.
Тем не менее, большинство предприятий сегодня оснащены электросетью, подходящей для свинцово-кислотных аккумуляторов. Вам может не потребоваться значительных инвестиций в зарядные устройства, розетки и кабели.
Литий-ионные аккумуляторы:
При выборе литий-ионных аккумуляторов вам не нужна дополнительная инфраструктура для хранения, поскольку вам не нужны несколько аккумуляторов на погрузчик. Даже во время зарядки аккумулятор может находиться внутри погрузчика, что делает процесс простым и экономичным. Вы можете просто подключить аккумулятор к зарядному устройству, подъехав на погрузчике к розетке.
Поскольку литий-ионные аккумуляторы заряжаются намного быстрее, им также требуется более высокий ток зарядки. Возможно, вам потребуется провести энергетический аудит вашего предприятия, чтобы понять, нужно ли модернизировать электросеть для эффективной зарядки литий-ионных аккумуляторов. Это будет разовая стоимость внедрения литий-ионных аккумуляторов для питания ваших погрузчиков.
Вывод:
Литий-ионные аккумуляторы помогут вам сэкономить ценное пространство и время ваших сотрудников благодаря более быстрому и простому процессу зарядки. Если вы планируете приобрести свинцово-кислотные аккумуляторы, вы должны учитывать эти дополнительные, часто скрытые, затраты на инфраструктуру.
С другой стороны, вам может потребоваться модернизировать свою электросеть для внедрения литий-ионных аккумуляторов, поскольку их зарядные устройства обычно требуют более высокого тока.
Техническое обслуживание
Свинцово-кислотные аккумуляторы:
При неправильном обслуживании свинцово-кислотные аккумуляторы подвергаются химическому процессу, называемому сульфатацией, который может привести к их выходу из строя. Чтобы избежать этого, важно поддерживать уровень воды в электролите. Регулярное доливание дистиллированной воды в аккумулятор имеет решающее значение для поддержания работоспособности свинцово-кислотного аккумулятора.
Долив воды в аккумуляторы для большого парка техники может быть утомительным и дорогостоящим процессом. Вам необходимо выделить обученный персонал для выполнения этой процедуры и обеспечить соблюдение ими техники безопасности.
Литий-ионные аккумуляторы:
Литий-ионные аккумуляторы гораздо проще в обслуживании, поскольку их не нужно доливать водой и они не требуют частых процедур обслуживания.
Вывод:
Регулярный долив воды в свинцово-кислотные аккумуляторы неизбежен для поддержания их работоспособности, чего не требуется делать с литий-ионными аккумуляторами. Трудоемкая и дорогостоящая процедура обслуживания является одним из основных недостатков свинцово-кислотных аккумуляторов.
Безопасность
Свинцово-кислотные аккумуляторы:
Поскольку свинцово-кислотные аккумуляторы состоят из двух опасных химических веществ — серной кислоты и свинца, они могут представлять опасность для вас и вашей команды. Существует риск попадания серной кислоты на кожу и в глаза лиц, выполняющих техническое обслуживание, поэтому необходимо использовать средства индивидуальной защиты (СИЗ), такие как защитные очки от брызг, кислотостойкий фартук, защитный экран для лица и резиновые перчатки.
Свинцово-кислотные аккумуляторы также могут выделять взрывоопасную смесь водорода (H2) и кислорода (O2) во время зарядки. Если помещение для зарядки не вентилируется должным образом, существует риск взрыва. Среди прочих мер необходимо установить датчики водорода на потолке помещений, где заряжаются свинцово-кислотные аккумуляторы.
перезарядка вентилируемых свинцово-кислотных аккумуляторов, особенно старых, может привести к выделению высокотоксичного газа — сероводорода (H2S). В случае возникновения такой ситуации может потребоваться эвакуация персонала из опасной зоны, чтобы никто не подвергался воздействию этого опасного газа.
Литий-ионные аккумуляторы:
Литий-ионные аккумуляторы считаются гораздо более безопасными по сравнению со свинцово-кислотными, поскольку они не представляют такой опасности для здоровья людей, работающих с ними. Эти аккумуляторы полностью герметичны и не требуют вскрытия для доливки воды, что снижает риск разлива электролита, выделения токсичных паров или сульфатации, как в случае со свинцово-кислотными аккумуляторами.
Вывод:
Литий-ионные аккумуляторы можно считать гораздо более безопасными, чем свинцово-кислотные. Охрана труда и техника безопасности имеют первостепенное значение в любой рабочей среде, и вам необходимо учитывать затраты, связанные с обучением, рабочей силой и инфраструктурой, чтобы создать безопасные условия при использовании свинцово-кислотных аккумуляторов.
Срок службы аккумулятора
Свинцово-кислотные аккумуляторы:
Хорошо обслуживаемый свинцово-кислотный аккумулятор имеет срок службы от 1000 до 1500 циклов зарядки. Важно отметить, что даже если вы заряжаете свинцово-кислотный аккумулятор в течение короткого периода времени, скажем, 15 минут, это считается одним циклом зарядки. Это еще больше сокращает срок службы свинцово-кислотного аккумулятора, если вы не заряжаете его каждый раз до 100%.
Помимо обслуживания, на срок службы свинцово-кислотного аккумулятора может влиять и время зарядки. Не оставляйте свинцово-кислотный аккумулятор в состоянии частичного разряда и немедленно заряжайте его, чтобы обеспечить его работоспособность и долговечность.
Литий-ионные аккумуляторы:
Литий-ионный аккумулятор работает от 2000 до 3000 циклов зарядки. В отличие от свинцово-кислотного аккумулятора, литий-ионный считается прошедшим один цикл зарядки только тогда, когда он заряжен на 100%. Прерывистая зарядка в течение нескольких минут добавляет удобства, но не сокращает срок службы литий-ионного аккумулятора.
Кроме того, пребывание литий-ионного аккумулятора в состоянии частичного разряда не оказывает негативного влияния на срок его службы, поскольку он не получает никаких повреждений.
Вывод:
Общий срок службы выбранных вами аккумуляторов определяет, как часто вам придется их заменять. Литий-ионные аккумуляторы помогут вам сэкономить на периодических затратах на замену, поскольку их срок службы почти вдвое превышает срок службы свинцово-кислотных аккумуляторов.
Энергоэффективность
Свинцово-кислотные аккумуляторы:
Свинцово-кислотные аккумуляторы теряют энергию во время зарядки, разрядки и даже в режиме ожидания. В результате только около 80% энергии, затраченной на зарядку аккумулятора, фактически доступно в качестве выходной мощности, что делает свинцово-кислотные аккумуляторы энергетически неэффективными и увеличивает расходы на электроэнергию.
Литий-ионные аккумуляторы:
Литий-ионные аккумуляторы можно считать гораздо более энергоэффективными, поскольку потери минимальны, и большая часть энергии, используемой для зарядки, доступна в качестве выходной мощности, в некоторых случаях до 99%.
Вывод:
Литий-ионные аккумуляторы помогут вам сократить расходы на электроэнергию, поскольку они обеспечивают большую выходную мощность благодаря минимальным потерям энергии. Вы можете рассчитывать на экономию до 30% по сравнению со свинцово-кислотными аккумуляторами, которые печально известны своей потерей энергии.
Стартовые затраты
Свинцово-кислотные аккумуляторы:
Стартовая стоимость свинцово-кислотного аккумулятора довольно низка по сравнению с другими типами аккумуляторов.
Литий-ионные аккумуляторы:
Первоначальные инвестиции в литий-ионный аккумулятор могут быть почти вдвое больше, чем в свинцово-кислотный аккумулятор.
Вывод:
Благодаря низкой стартовой стоимости свинцово-кислотные аккумуляторы могут быть подходящим вариантом в определенных бизнес-сценариях, как упоминалось в пункте №1. Крайне важно учитывать общую стоимость владения (TCO), поскольку она дает целостное и долгосрочное представление при осуществлении таких инвестиций.
Общая стоимость владения
Давайте сравним общую стоимость владения этими двумя типами аккумуляторов для типичной двухсменной работы.
| Параметр | Свинцово-кислотные аккумуляторы | Литий-ионные аккумуляторы |
|---|---|---|
| Начальная стоимость | 2 аккумулятора (один аккумулятор/смена) | 1 аккумулятор |
| Затраты на обслуживание | Связаны с доливкой воды и заменой аккумулятора в конце смены | Не требуются |
| Электроэнергия для зарядки | Более высокая стоимость, поскольку они теряют энергию, а полезная выходная мощность намного меньше, чем входная | Экономия до 30% благодаря более высокой энергоэффективности — обеспечивает до 95-99% накопленной энергии в качестве выходной мощности |
| Стоимость замены аккумулятора | Каждые 1500 циклов зарядки 1 цикл = каждый раз, когда он подключается к сети, даже если это всего лишь 15-минутный перерыв на кофе |
Может достигать 3000 циклов зарядки 1 цикл = 100% заряд |
| Общая стоимость владения | $$$ | $$ |
Покупка аккумуляторов для вашего парка техники — это важное инвестиционное решение, которое следует принимать с учетом различных параметров, которые мы описали в этом руководстве. Сравнив две популярные аккумуляторные технологии по критическим параметрам, можно сделать вывод, что, несмотря на то, что свинцово-кислотная аккумуляторная технология является самой старой, она может быть не лучшим вариантом для ваших нужд в области погрузочно-разгрузочных работ.
Для быстрого сравнения двух наиболее популярных аккумуляторных технологий вы можете обратиться к следующей таблице.
Сводная таблица сравнения
В следующей таблице приведено краткое сравнение свинцово-кислотных и литий-ионных аккумуляторов.
| Параметр | Свинцово-кислотные аккумуляторы | Литий-ионные аккумуляторы |
|---|---|---|
| Количество смен с одним аккумулятором | 1 | До 3 |
| Время зарядки | 8 часов | 2-3 часа |
| Возможность зарядки | Возможна, однако срок службы аккумулятора значительно сокращается | Зарядка всего за 5-10 минут, когда это возможно |
| Риски для безопасности и здоровья | Высокие | Низкие |
| Долив воды в аккумулятор | Да | Не требуется |
| Затраты на обслуживание | Высокие | Низкие |
| Срок службы аккумулятора | ~1500 циклов | 2000 — 3000 циклов |
| Электросеть | Использование существующей | Может потребоваться модернизация |
| Стоимость замены | Высокая | Низкая |
| Энергоэффективность | Низкая | Высокая |
| Стоимость электроэнергии | Высокая | Низкая, экономия до 30% благодаря более высокой энергоэффективности |
| Стартовая стоимость | Низкая | Высокая |
| Общая стоимость владения | Высокая | Низкая |
| Экологичность | Нет | Да |
