24V vs 48V baterija za viljuškare: Kako odabrati za svoju opremu
Otprilike trećina kupaca s kojima sam radio na nabavci akumulatora za viljuškare počela je postavljanjem pogrešnog pitanja. Pitali su "šta je bolje, 24V ili 48V?" kada je trebalo da pitaju "koji napon zapravo treba mojoj opremi i radu?"
Napon nije nešto što birate. Vaša oprema odlučuje o tome. Na pločici sa podacima na vašem viljuškaru piše 48V, to je 48V, kraj rasprave.
Prave odluke dolaze nakon: olovna{0}}kiselina ili litijum? Koji kapacitet? Kako postavljate punjenje? Ovo su pitanja koja određuju da li ćete za tri godine požaliti zbog kupovine.
Tip opreme diktira napon
Oprema klase III-walkie paletne dizalice, walkie slagači, end riders-u većini slučajeva radi na 24V. Ove mašine podnose opterećenja ispod 4.000 lbs, pokrivaju kratke udaljenosti i ne trebaju trajnu veliku izlaznu snagu. Platforma od 24 V čini baterijske pakete kompaktnim, a mašine upravljive za uske maloprodajne prostorije i male distributivne stanice.
Oprema klase I i II je različita. Protivtežni viljuškari, viljuškari sa pomičnim stupom, komisioneri trebaju stalnu snagu dizanja i veće domete putovanja. 48V je ovdje standard. Market.us industrijski podaci stavljaju baterije od 48 V na 38,5% globalnog tržišnog udjela baterija za viljuškare-najveći u bilo kojem segmentu napona.
Jedna stvar koju bi kupci iz Sjeverne Amerike trebali znati: 36V postoji gotovo isključivo na sjevernoameričkom tržištu. 30-godišnji veteran održavanja viljuškara na ForkliftAction forumima je to otvoreno rekao: "36 volti je strogo sjevernoamerički napon i ne koristi se u drugim dijelovima svijeta." Ako vaša kompanija posluje na međunarodnom nivou ili je potrebna globalna standardizacija opreme, 36V ograničava opcije vašeg dobavljača i dostupnost delova u poređenju sa 48V.
Sistemi od 80V su za teške-primenu, protivtežne viljuškare preko 2,5 tone i lučku opremu. Logika nabavke se razlikuje od odluka o 24V/48V, o čemu ću posebno govoriti.
Zašto nivo napona utiče na performanse i cenu
Ovo postaje malo tehničko, ali razumijevanje pomaže u kasnijim proračunima troškova.
Snaga je jednaka naponu puta struji. Da biste dobili izlaznu snagu od 9.600 W, sistem od 48 V troši 200 A, sistem od 24 V treba 400 A. Udvostručenje struje znači više toplote u kablovima, više gubitaka na konektorima, brže habanje četkica motora i kontaktora.
Vidio sam flotu od 24V kupaca gdje je rad velike struje uništio konektore dva ili tri puta godišnje. Polovina njihovih karata za održavanje bili su kvarovi na električnim kontaktima-ne zato što su baterije bile loše, već zato što je sistem radio više nego što je trebalo.
Pad napona se također zanemaruje. Olovne{1}}kiselinske baterije neprekidno padaju napon tokom pražnjenja. Baterija koja očitava 48V pri punom napunjenju može pasti na 42V ili niže pri 50% kapaciteta. Kada napon padne za 10%, obrtni moment motora pada za oko 20%. Viljuškar je trom, podizanje se usporava, ubrzanje slabi. Krive pražnjenja litijuma ostaju mnogo ravnije, napon se minimalno mijenja od punog punjenja do preostalih 20%, tako da performanse ostaju dosljedne tokom cijele smjene.
Prava odluka: olovna-kiselina ili litijum na vašem naponu
Kada je napon opreme podešen, hemija baterije postaje ključno pitanje nabavke.
Prvo cijena. Radije ću vam dati raspon nego tačne brojke jer se tržišni uvjeti mijenjaju, ali evo šta trenutno vidimo:
24V olovna{1}}kiselina košta od 2.950 do 3.800 dolara. Litijum na istom naponu skače na 6.000 do 10.000 dolara.
48V ima veće širenje. Olovna-kiselina može biti od 3.600 do 10.000 USD u zavisnosti od kapaciteta-to je ogroman raspon jer su paketi od 400 Ah i pakovanje od 700 Ah veoma različiti proizvodi. Litijum 48V stoji između 10.000 i 20.000 dolara.
Za sisteme od 80 V, očekujte 8.000 do 12.000 dolara za olovnu{5}}kiselinu, 15.000 do 25.000 dolara za litijum.
Gledajući ove brojke, litijum košta duplo ili više. Mnogi menadžeri nabavke se ovdje zaustavljaju i odlučuju da olovna{1}}kiselina ima više smisla. Ali ta presuda gleda samo na prvu stranicu fakture.
Ukupni trošak vlasništva je pravo poređenje
Početna cijena baterije predstavlja samo 35% do 50% troškova životnog ciklusa. Ostalo dolazi od održavanja, potrošnje energije, rada i ciklusa zamjene.
Evo poređenja za 8- godina za sistem od 48 V. Rad u dvije-smjene, olovna kiselina na 575 Ah, litijum na 378 Ah (veća gustina energije litijuma znači da vam ne treba ista Ah ocjena).
Olovna{0}}kiselina se brzo dodaje.Početna kupovina 6.500 USD. Tokom 8 godina dvaput ćete zamijeniti bateriju-i dodati 13.000 USD. Sedmično zalijevanje i tromjesečno naplaćivanje izravnanja koštaju oko 4.800 dolara. Materijal i vrijeme za zalijevanje i izjednačavanje, još 2.400 dolara. Efikasnost punjenja olovnom{10}kiselinom je 75% do 80%, tako da električna energija tokom 8 godina iznosi otprilike 9.600 USD. Rad u dvije{16}}smjene zahtijeva zamjenu baterija, svaka od 15 do 30 minuta. Minimalna procjena za 8 godina zamjene rada: $8,400. Ukupno: približno 44,700 dolara.
Litijum izgleda drugačije.Početna kupovina 15.000$. Nije potrebna zamjena-životni vijek litijuma obično pokriva cijeli vijek trajanja viljuškara. U suštini bez održavanja-povremene provjere konektora, nazovite to 400 USD. Efikasnost punjenja 95% do 98%, tako da osmogodišnji trošak električne energije pada na 5.760 dolara. Nema zamjene baterija znači nula troškova rada. Ukupno: približno 21.160 dolara.
Razlika je 23.540 dolara. Litijum na kraju košta upola manje.
A ova kalkulacija čak ne uključuje olovnu{0}}kiselinsku infrastrukturu: podove otporne na kiseline-za prostore za mijenjanje baterija, sisteme za ventilaciju vodonika, stanice za ispiranje očiju. Oni mogu dodati 50 do 100 dolara po kvadratnom metru u novim skladišnim zgradama.
Vremenski rokovi povrata zavise od intenziteta operacije
Gornji proračun pretpostavlja rad u dvije-smjene. Stvarna brzina otplate direktno je povezana sa koliko naporno koristite svoju opremu.
Rad u jednoj{0}}smjeni (8 sati)može puniti olovnu{0}}kiselinu preko noći i koristiti cijeli dan bez zamjene. Prednosti litija su uglavnom eliminacija održavanja i ušteda energije. Otplata obično traje 30 mjeseci ili duže. Ako je budžet mali, primjene u jednoj-smjeni sa laganim-radom se razumno mogu držati olovne-kiseline.
Rad u dvije{0}}smjene (16 sati)promijeni jednačinu. Za olovnu{1}}kiselinu su potrebne dvije baterije po viljuškaru plus zamjenska oprema. Litijum se može brzo-puniti tokom promjene smjena i raditi neprekidno. Na osnovu projekata u kojima sam bio uključen, otplata traje 22 do 28 mjeseci.
Rad u tri{0}}smjene ili 24-satni kontinuirani radučiniti litijum u suštini obaveznim. Za olovnu{1}}kiselinu bi bile potrebne tri baterije po viljuškaru koji bi se rotirao kroz faze upotrebe, punjenja i hlađenja. Litijum može raditi 22 sata uz 2 sata punjenja. Pri ovom intenzitetu, pitanje nije ušteda novca-već je da li ciklusi punjenja olovnom-kiselinom mogu čak podržati operativne zahtjeve. Obično ne mogu.
Neki stvarni projektni podaci iz konverzija koje smo obradili:
3PL kompanija sa sjedištem u Teksasu sa 50 kamiona klase I koji rade u tri smjene uštedjela je 2,9 miliona dolara tokom 8 godina nakon prelaska na litijum. Rok otplate je 31 mjesec. Centar za ispunjavanje e-trgovine sa 80 viljuškara u dvije smjene smanjio je 4,2 miliona dolara operativnih troškova tokom 5 godina-22-mjesečne otplate. Centar za distribuciju smrznute hrane sa 12 viljuškara sa pomičnim stupom isplatio se za samo 17 mjeseci. Hladno okruženje izazvalo je ozbiljnu degradaciju olovne kiseline, zbog čega je prednost litijuma bila posebno izražena.
Istraživanje Raymond Corporation o operacijama visokog{0}}intenziteta otkrilo je životni ROI između 415% i 656%, uz rentabilnost od čak 10 mjeseci.
Izbor kapaciteta
Nakon što se odlučite za 48V litijum, još uvijek trebate odabrati kapacitet. 300Ah, 400Ah, 500Ah-cijene se razlikuju za nekoliko hiljada dolara. Kako biraš?
Uskladite stvarno trajanje smjene. Nemojte samo kupiti najveću dostupnu opciju.
Rad u jednoj{0}}smjeni 8-: 300 do 400 Ah radi. Punite preko noći, koristite tokom dana. Rad u dvije-smjene od 16- sati: trebate dopuniti tokom izmjena smjena, tako da je 400 do 500 Ah bolje – osigurava brzo punjenje od 30 minuta koje će vas provesti kroz drugu smjenu. Kontinuirani rad u tri smjene: 500 Ah ili više, oportunističko punjenje tokom pauza.
Predimenzioniranje troši novac na neiskorištene kapacitete. Smanjenje veličine znači zaustavljanje u -smjeni radi punjenja, što ubija produktivnost. Odabir zahtijeva iskrenu procjenu stvarnog vremena rada, težine tereta i udaljenosti putovanja. Ne računajte na osnovu teoretskih maksimuma.
Hladno skladište mijenja sve
Niske temperature uništavaju performanse olovne{0}}kiseline. Na 32 stepena F (0 stepeni), kapacitet olovne{4}}kiseline opada za 25%. Na -4 stepena F (-20 stepeni), kapacitet pada za 45%. Olovno-kiselinska baterija od 500 Ah u skladištu zamrzivača može isporučiti samo 275 Ah korisnog kapaciteta.
Litijum sa termičkim upravljanjem održava preko 80% kapaciteta na -20 stepeni. Trenutni litijumski paketi hladnog lanca uključuju PTC grejne ploče, izolaciju i sredstva za sušenje posebno za probleme niske temperature i kondenzacije.
Onaj smrznuti distributivni centar koji sam ranije spomenuo? 17-mjesečna otplata. Olovna-kiselina u hladnjači ne samo da radi loše – ona se uopće bori da funkcionira. Ako vaša operacija uključuje rashlađena ili zamrznuta okruženja, litijum nije obavezan.
Retrofit ili nova oprema: Kontrolna lista kompatibilnosti
Mogu li se postojeći viljuškari pretvoriti u litijum? Većina može. Industrijski podaci pokazuju da je 89% električnih viljuškara uspješno preinačeno na litijum, a 62% konverzija sa unutrašnjim sagorevanjem takođe funkcioniše.
Ali naknadna oprema nije samo zamjena baterija. Potrebno je provjeriti nekoliko stvari:
Napon mora tačno odgovarati.Viljuškar od 48V koristi baterije od 48V, a ne 36V, ne 60V. Zvuči očigledno, ali zapravo sam vidio nekoga kako pokušava koristiti baterije višeg napona da bi "pojačao performanse". Spalili su kontroler.
Dimenzije odeljka za baterije zahtevaju precizno merenje.Faktori oblika litijumskog pakovanja se razlikuju od olovne{0}}kiseline. Provjerite dužinu, širinu, visinu, položaje konektora i vođenje kablova.
Protivteg će možda trebati podešavanje.Litijumske baterije teže otprilike 30% manje od ekvivalentne olovne{1}}kiseline. Protivtežni viljuškari ovise o stražnjoj težini radi stabilnosti. Lakšim baterijama može biti potrebno dodati balast kako bi se održao nazivni kapacitet opterećenja.
Kompatibilnost kontrolera uzrokuje najviše problema.Napon mirovanja litijuma je oko 2V veći od olovne{1}}kiseline pri istoj nominalnoj snazi. Stariji kontroleri, posebno serija EV100, mogu izbacivati kodove grešaka napona. Video sam tipičan slučaj na forumima: nakon ugradnje litijuma, viljuškar je izbacio šifru ključa 15-nenormalan napon - ali baterija je bila potpuno u redu. Kontroler jednostavno nije prepoznao krivulje napona litijuma. Rješenja uključuju podešavanje postavki BDI (indikator pražnjenja baterije), ažuriranje firmvera kontrolera ili na nekim starijim mašinama zamjenu glavne kontrolne ploče.
Infrastruktura za punjenje: Skriveni troškovi
Sistemi od 24 V rade na jednofaznom naponu od 110 do 120 V. Standardne utičnice rade dobro. Punjači koštaju od 1.000 do 2.500 dolara. Ulaganja u infrastrukturu su u osnovi nula.
Sistemi od 48V i 80V obično trebaju trofazno napajanje. Standardni punjači koštaju od 2.000 do 4.000 dolara, brzi punjači od 5.000 do 8.000 dolara ili više. Ako vaš objekat nema trofaznu uslugu, dovođenje i nadogradnja električnih ploča košta od 15.000 do 30.000 dolara.
Ali izračunajte ovo zajedno sa zahtjevima infrastrukture za olovnu{0}}kiselinu. Prostorije za olovne-kiselinske baterije trebaju podove otporne na kiseline-, ventilaciju za ispuštanje vodonika, stanice za ispiranje očiju, opremu za zamjenu baterija. Ništa od toga nije potrebno sa litijumom. Kada uzmete u obzir obje strane, troškovi infrastrukture često izlaze otprilike čak i za mnoge projekte.
Sigurnosni certifikati
Sigurnost litijumskih baterija zavisi od kvaliteta ćelije i BMS (Battery Management System) dizajna. Ne gledajte samo na cijenu. Provjerite dokumentaciju dobavljača za ove certifikate:
UL 2580 pokriva sigurnost sistema baterija električnih vozila, uključujući testiranje zloupotrebe i termičku zaštitu od bijega. IEC 62619 je standard za industrijske litijumske baterije, koji testira električne greške i upravljanje termičkom energijom. UN38.3 je certifikat o sigurnosti transporta{5}}baterije se ne mogu legalno slati bez njega. ISO 26262 je standard funkcionalne sigurnosti, posebno ocjenjuje nivoe sigurnosti BMS-a.
Jeftini proizvodi obično imaju problema sa certificiranjem. Preporučujem da se za verifikaciju zahtevaju originalni sertifikati, a ne samo prihvatanje usmenog uverenja da „imamo sve sertifikate“. Sigurnosni incidenti sa litijumskom baterijom imaju teže posljedice od kvarova olovne{2}}kiseline. Ovo nije mjesto za smanjenje troškova.
Dakle, šta biste zapravo trebali učiniti?
24V ili 48V? Provjerite pločicu sa podacima o opremi. Klasa III laka-oprema radi na 24V, klasična oprema klase I i II radi na 48V, teška-oprema za rad na 80V. Napon nije izbor.
Olovna{0}}kiselina ili litijum? Pogledajte intenzitet vašeg rada. Rad u jednoj-svjetlo-smjeni može uzeti u obzir olovnu{4}}kiselinu. Dvije ili više smjena, litijum se preporučuje. Tri smjene ili hladnjače, litijum je obavezan. Izračunajte ukupne troškove, a ne samo nabavnu cijenu.
Kapacitet? Uskladite stvarno trajanje smjene. Nemojte premašivati-specifikacije ili ispod{2}}specifikacije.
Ako sastavljate poređenje nabavki, pošaljite nam svoju listu opreme, raspored smjena i radno okruženje. Inženjerski tim može dati detaljne preporuke za konfiguraciju i projekcije povrata ulaganja.
