Quin tipus de bateria utilitza un carretó elevador?

Plom-àcid o liti. Això és tot. Aquesta és la resposta.

Però no ets aquí per això. Esteu aquí perquè algú de compres està impulsant el liti, o algú de finances està reduint el cost inicial, o tens una flota de camions que segueix morint i has d'esbrinar si són les bateries o els operadors o el protocol de càrrega o què.

Fa uns onze anys que faig bateries industrials. Actualment a Polinove, la part tècnica, fabriquem paquets LFP. Abans jo estava a-de fet, no importa on estigués abans, el punt és que he vist prou conversions de flotes fallades per tenir opinions sobre això.

What Kind Of Battery Does A Forklift Use?

Què s'està corrent allà fora

El plom-àcid encara és la major part de la base instal·lada. He vist estimacions des del 58% fins a més del 70%, depenent de qui fa el recompte i què està comptant. La propagació us indica com de borroses són les dades. A les empreses d'investigació de mercat els agrada publicar aquests números com si fossin gospel, però la meitat del temps extrapolen les respostes de les enquestes amb una taxa de resposta del 12%.

El liti s'ha consumit en les noves compres, especialment en qualsevol-canvi múltiple. Té sentit quan fas les matemàtiques, a les quals m'hi posaré.

L'hidrogen existeix. Potser 50.000 unitats a tot el món? Principalment pilots i exercicis de relacions públiques. He visitat exactament una instal·lació on l'hidrogen realment tenia sentit econòmic i això només va ser perquè tenien un tracte amorós sobre l'energia i alguna mena de subvenció estatal que no entenia del tot. Per a tots els altres és un mínim d'una dècada, probablement més.

Plom-àcid

La química té 160 anys. Plaques de plom en àcid sulfúric. Funciona bé. Les unitats industrials funcionen de 24V fins a 80V, capacitats de 200Ah a més de 1.000Ah depenent de la classe d'equip.

El pes importa aquí. Aquestes coses pesen entre 900 kg i dues tones. Això no és casual-és contrapès. El carretó elevador necessita aquesta massa per no bolcar-se quan agafeu un palet carregat. Això es converteix en una cosa sencera quan la gent intenta canviar el liti sense pensar-ho bé. Fa uns anys vaig veure com una modificació anava de costat en una operació de distribució d'aliments on es van estalviar diners saltant-se l'addició de llast, el camió va avançar amb un palet complet, l'operador va baixar i el producte va anar a tot arreu. Ningú es va fer mal, però va ser un desastre. Sis setmanes per resoldre l'assegurança, més les prestatgeries danyades, més la pèrdua del producte. Tot perquè algú volia estalviar quatre-cents dòlars per camió en contrapès.

De totes maneres, la situació de manteniment és on el plom-àcid es converteix en un problema per a les instal·lacions d'alta-utilització.

Teniu reg cada setmana-cada cel·la de cada bateria, i si els vostres operadors ho fan correctament, em sorprendria perquè la meitat del temps quan audito les instal·lacions, les lectures de gravetat específica són per tot arreu, cosa que em diu que ningú no rega correctament o ningú està provant correctament o ambdues coses. Càrrega d'equalització, que és una sobrecàrrega controlada per evitar l'estratificació, però si ho fas malament acceleres la corrosió a les reixetes positives. Neteja de terminals. La regla del 8-8-8 que tothom coneix i ningú segueix: vuit hores corrent, vuit hores carregant, vuit hores refredant.

Aquest període de refredament és l'assassí. El tercer torn acaba a les 6 del matí, les bateries es carreguen, el torn de dia comença a les 7 del matí i necessita camions. Què passa? Algú treu una bateria que s'ha estat carregant durant una hora. Fes-ho repetidament i aconseguiràs un 30-40% de descompte en la vida útil. Hi va haver un estudi-Vull dir PHL Scientific, però podria estar barrejant-ho amb una altra cosa-que mostra com un 47% de les bateries de plom-àcid inundades fallen abans d'arribar al cicle de vida nominal. No defectes de fabricació. Només abús operatiu.

AGM i TPPL estan entremig. Segellat, de manera que no hi ha reg, una recàrrega més ràpida, millor en alguns aspectes. Encara no liti. Tecnologia de transició.

LFP vs NMC vs qualsevol altra cosa

Quan algú diu bateria de carretons elevadors de liti vol dir LFP. Fosfat de ferro de liti. No és el que Tesla posa als cotxes-és principalment NMC, níquel manganès cobalt.

Hi ha una raó per a això i no és complicat.

El llindar de fuga tèrmica de LFP és d'uns 270 graus. Realment has d'intentar incendiar-ne un. NMC comença a desfer-se de calor en algun lloc de l'interval de 150-210 graus en funció d'un munt de factors: estat de càrrega, edat de la cèl·lula, com es va fabricar i condicions ambientals. Hi ha algunes investigacions sobre els modes de fallada, crec que PowerTech Systems ha publicat coses sobre això, els mecanismes exactes són complicats, però la versió curta és: punxar una cèl·lula LFP i s'aixeca la ventilació, perforar certes cèl·lules NMC en males condicions i s'incendi.

Per a un magatzem amb carretons elevadors que operen al voltant de bastidors i treballadors i un inventari per valor de milions de dòlars, aquest marge és important.

L'altra cosa és el cobalt. NMC ho té, això és el que significa la C. Les cadenes de subministrament de cobalt són un desastre-geopolíticament inestable, un abastament èticament qüestionable, una volatilitat de preus. LFP no té cobalt. Cada cop més, veig que els equips d'adquisició especifiquen sense cobalt-només perquè simplifica la seva documentació ESG.

Densitat d'energia: LFP funciona entre 90 i 160 Wh/kg, NMC és més alt, 150-270 Wh/kg o més o menys. Per als vehicles elèctrics que persegueixen l'abast, això importa molt. Per a carretons elevadors on voleu la massa de totes maneres? Menys problema.

La vida del cicle és on LFP realment tira endavant. Hi ha un article de potser l'any 2014, crec que el primer autor va ser Omar, a Applied Energy-No tinc la cita a mà, però mostrava que LFP feia més de tres mil cicles a tota la profunditat de descàrrega. El ciclisme poc profund s'estén de manera espectacular, com a desenes de milers. NMC no aguanta de la mateixa manera amb un ús intensiu.

Algunes de les nostres instal·lacions ja han passat els cinc mil cicles. Encara funciona bé. Veurem on arriben realment al final de la vida.

Una cosa de la qual no es parla prou: no es pot carregar liti quan fa molt fred. Bé, pots, però no hauries de fer. Per sota de la congelació, correu el risc d'aparèixer amb liti a l'ànode que danya permanentment les cèl·lules. Els nostres paquets tenen protecció que bloqueja la càrrega quan el paquet està massa fred, a més d'elements de calefacció per augmentar la temperatura primer. Però els operadors han d'entendre això. Si s'apaga el corrent durant la nit a l'hivern i els paquets estan freds, s'han d'escalfar abans de carregar-los. He rebut potser tres o quatre trucades d'instal·lacions que no entenien això i estaven confosos per què les seves bateries no es carregaven a les 6 del matí del gener.

Emmagatzematge en fred en concret

Aquí és on fem molts negocis, així que hi dedicaré una mica de temps.

L'àcid-de plom perd capacitat amb el fred. Xifres aproximades del que he vist al camp: a la congelació potser esteu mirant el 75% de la capacitat nominal, a -18 graus es redueix al 40 per cent. I no podeu carregar per sota de la congelació: la química simplement no funciona a aquestes temperatures. Així doncs, les instal·lacions treuen els camions del congelador, els traslladen a una zona de càrrega climatitzada, carreguen i després els tornen al fred. Aquest cicle de temperatura crea condensació. L'aigua entra als connectors i segells i ventilacions. La corrosió s'accelera. Les bateries fallen més ràpid del que haurien de fer.

LFP amb elements de calefacció de gestió tèrmica adequada-, segellat IP67-aguanta molt millor. 85-90% d'eficiència a -20 graus si el paquet està dissenyat per a això.

Hi ha un estudi de cas al qual faig referència molt, el BSLBATT el va documentar, l'operació d'emmagatzematge en fred amb camions Linde, crec que era Orient Mitjà en algun lloc. Estaven passant dues o tres bateries de plom-àcid per camió i dia només per cobrir els torns. Cada intercanvi va durar vint minuts, necessitava una grua, exposició de seguretat durant el canvi. Després de la conversió, van passar a una bateria per camió, els estalvis de manteniment van ser una mica com dos mil dòlars al mes per unitat només per no haver de regar més. No tinc l'enllaç a mà, però hauria d'estar al seu lloc si cerqueu els seus casos pràctics d'emmagatzematge en fred.

Toyota especifica els seus camions d'emmagatzematge en fred de liti durant un parell d'hores contínues a -30 graus. Les versions amb calefacció poden romandre al congelador permanentment.

Diners

Tot depèn de la vostra situació específica, així que preneu-los com a punts de referència aproximats, no com a prediccions.

Plom-àcid durant cinc anys, probablement tingueu un cost de compra d'uns cinc mil, cost d'energia durant el període potser sis mil, mà d'obra de manteniment-i aquest és el més important-fàcilment deu mil si realment feu un manteniment adequat, a més probablement substituïu la bateria almenys una vegada, així que altres cinc mil, més el temps d'inactivitat que us costi. Total en algun lloc entre els anys trenta i mitjans.

Liti: cost de compra més alt, anomeneu-lo entre quinze i divuit mil, però el cost de l'energia cau a potser quatre mil al llarg del període, el manteniment no és bàsicament res, sense substitució, temps d'inactivitat mínim. Un total d'uns vint, potser vint anys.

La línia de manteniment és la que mou les matemàtiques. Si tens una flota de quaranta camions i pots eliminar una persona dedicada al manteniment de la bateria, això suposa un estalvi de mà d'obra anual de més de cent mil.

Hi ha un estudi de vuit-anys d'UgoWork sobre un Texas 3PL, cinquanta camions, van documentar 2,9 milions d'estalvis després de la conversió, la recuperació va ser al voltant dels trenta mesos. El plom-àcid havia de ser reemplaçat cada quatre anys-, el liti va dirigir tot l'estudi. He fet referència a això un munt de vegades amb els clients.

El temps de recuperació depèn de la utilització. Operacions de diversos-torns les 24 hores del dia, els 7 dies del dia, potser de 12 a 18 mesos. El torn únic podria ser de quatre o cinc anys, la qual cosa és prou llarg perquè alguns equips financers no l'aprovin. Coneix els teus números abans d'anar a la reunió del pressupost.

La Resta

La qualitat del BMS varia enormement i no hi ha una bona manera d'avaluar-la sense provar-ho. Part del que es ven com a grau comercial no passaria la validació bàsica de seguretat. Val la pena preguntar als venedors sobre la metodologia d'equilibri de cèl·lules, el control de la temperatura, els temps de resposta a errors. Però sincerament, aquesta és una conversa totalment a part.

Compliment: UL 2580 per a Amèrica del Nord, UN38.3 per a l'enviament internacional, hi ha una regulació de bateries de la UE que s'introdueix gradualment fins al 2027 amb requisits de passaport. Els requisits de l'àrea de càrrega de l'OSHA s'apliquen principalment al plom-àcid a causa de la descàrrega-d'hidrogen. Obteniu documentació real sobre els models específics que esteu comprant.