Тенденции развития источников энергии для штабелеров

Пандемия COVID-19 затронула каждую отрасль промышленности, не обойдя стороной и логистику. Проанализируем, как на нее повлияли события последних двух лет, как это отразилось на выборе энергетических решений и что изменилось в разработках новых вилочных погрузчиков.

Общие тенденции

В 2020 и 2021 годах, когда мировая экономика находилась в упадке, логистический сектор был загружен как никогда. Бизнесу стало необходимо получать максимальный эффект от деятельности при минимальном расходе ресурсов. Представитель американского концерна EnerSys Гарольд Ванасс уверенно заявлял, что реализовать данную стратегию будет сложно, т. к. в пандемию спрос на жизненно важные ресурсы увеличился, а развитие сферы e-commerce лишь частично помогает решить задачу. При этом следует помнить, что не одна эффективность определяет успешность бизнеса — во главе угла по-прежнему стоит понимание запросов конечного покупателя.

Приведем четыре аспекта, которые влияют на общую цену владения тем или иным оборудованием:

1. Производительность.
2. Энергопотребление.
3. Техобслуживание.
4. Трудозатраты.

С недавних пор в список добавляют расходы на соблюдение требований экологической безопасности (в связи с их ужесточением) и охрану окружающей среды.

Экспертное мнение

Вице-президент маркетингового отдела Hawker (производитель АКБ) Дин Портни отметил, что во время пандемии пользователи озаботились поиском целостного решения, которое поможет им оптимизировать временные затраты — на обслуживание техники, внедрение инноваций и непосредственно складские работы. По мнению Миши Дениса, представителя Battery Supplies, сегодня потребителям доступен большой перечень энергетических решений, полезных в достижении данной цели. «Отдельная технология из множества существующих соответствует требованиям в отношении таких аспектов логистики, как назначение техники, охрана окружающей среды, удобство оператора, особенности склада и т.д.», — утверждает он.

Также потенциальных владельцев погрузчиков и штабелеров интересует, какой тип энергии предпочтителен для парка складской техники. Международный менеджер отдела энергетических решений Linde MH Маркус Вайнбергер советует до принятия окончательного решения проанализировать деятельность склада по нескольким критериям. Среди них:

• численность парка погрузчиков и штабелеров;
• основная и запасная техника;
• характеристики моделей;
• ожидаемый режим работы (интервалы активности и отдыха);
• условия работы (температурный режим, открытость/закрытость площадки и т. д.);
• требуемая мощность сети для подзарядки АКБ;
• средний годовой коэффициент использования погрузчиков/штабелеров.

По мнению Вайнбергера, предварительный анализ поможет найти подходящее энергетическое решение для напольного транспорта.

Пандемия и выбор типа двигателя

На выбор того или иного источника энергии влияет масштаб предприятия и необходимый уровень выработки. Не менее важно учесть требования к инфраструктуре, экологические нормы и стоимость содержания автопарка. По-прежнему популярны дизельное топливо и газ, хотя уже не так, как годами раньше.

Зато продажи вилочных электропогрузчиков растут год от года. Это обусловлено безопасностью используемых аккумуляторов (свинцово-кислотных, литиевых и т. д.) и дешевизной их обслуживания. Также растет популярность водорода как основного источника энергии. Хотя пока это вариант для компаний с большим автопарком и мощной финансовой составляющей, позволяющей организовать необходимую инфраструктуру.

Потребность в дистанцировании, актуальная в эпоху COVID-19, обусловила развитие автоматизации и технологий удаленной диагностики. Уже упомянутый Гарольд Ванасс считает, что искомые пользователями энергетические решения должны забирать минимум времени и ресурсов на обслуживание. Это, например, оперативность подзарядки батарей или внедрение инструментов для удаленной оценки состояния АКБ.

Современные энергетические решения для складской техники

Сегодня производители аккумуляторов предлагают несколько таких решений. Например, мониторинговое устройство Wi-Q от EnerSys. Оно подключается к кабелям, которые контактируют с датчиками АКБ, и передает собранные сведения о состоянии аккумулятора через Bluetooth.

Пресс-секретарь Carney Battery Handling Джон Лоунтон отмечает, что пандемия усилила давление на производительность логистической сферы и повлияла на рабочие места. По его словам, из-за COVID-19 индустрия e-commerce резко подросла, а вместе с ней — потребность в помещениях для хранения продукции. Разработкой Carney Battery Handling для помощи малому и крупному бизнесу стала многоуровневая зарядная стойка, которая помогла высвободить площадь складов.

По мнению Крейга Кенчингтона, управляющего Triathlon Battery Solutions, вескими поводами для обращения к аккумуляторам (литиевым в частности) послужили потребность в эффективности склада, работающего в 2-3 смены, и эффективность восполнения емкости АКБ (чтобы было быстро и просто). Управляющий отметил также, что многие предприятия продолжают использовать менее производительные свинцово-кислотные аккумуляторы, и порекомендовал им перейти на более современную технологию. «У склада с большим грузопотоком и высокой интенсивностью погрузочно-разгрузочных работ есть веские поводы перейти на литий-ионные батареи. Это повышение производительности, ставшее следствием укорачивания интервала подзарядки и увеличения времени автономной работы, отсутствие нужды в регулярной замене АКБ, высокая скорость пополнения емкости, минимум места для обустройства зарядной станции», — отметил Кенчингтон. АКБ типа Li-Ion служат дольше по сравнению со свинцово-кислотными. В среднем один литий-ионный аккумулятор прослужит столько же, сколько четыре свинцово-кислотных. Стратегическая перспектива сэкономить бюджет предприятия очевидна.

Гендиректор CEIL Power Systems Дэвид Купер поясняет, почему литий-ионная технология перспективна и в будущем станет надежным вариантом для оснащения вилочных погрузчиков и штабелеров. По его словам, конструкция современных аккумуляторов Li-Ion разрабатывается таким образом, чтобы они были взаимозаменяемы с предустановленными на технику свинцово-кислотными. Купер отмечает, что обеспечить взаимозаменяемость относительно легко. Сложность заключена лишь в том, что требуется принять меры для корректного отображения уровня заряда и состояния батареи, однако это решаемая задача.

Эффективные энергетические решения предлагает и компания Linde. Она разработала калькулятор энергии, помогающий сравнивать эффективность нескольких технологий. Маркус Вайнбергер отмечает, что проект достаточно сложен, но перспективен. «Мы ожидаем, что тенденция использования литий-ионных технологий и различных топливных элементов сохранится в будущем», — подытожил он.

Аккумуляторы типа Li-Ion разрабатываются как единое целое или как совокупность модулей. В первом случае аккумулятор становится более уязвимым, т. к. поломка одного компонента влечет выход из строя всей АКБ. Модульные же блоки минимизируют риск полного отказа аккумулятора. Компания BSL Battery предложила свое решение в свете последних тенденций. Она разработала модульную литий-железо-фосфатную батарею, которая может разбираться для замены отдельных неисправных компонентов. Технический директор компании Хьюго Чен отмечает, что спрос клиентов на пусть и новые, но перспективные АКБ растет. Модульные аккумуляторы стабильны, надежны и универсальны, причем комбинация стандартных продуктов сможет удовлетворить запросы самых разных пользователей.

Battery Supplies дополнила ассортимент похожей батареей. «Технология LiFePO₄ актуальна в промышленных масштабах. Такой аккумулятор быстрее заряжается и служит дольше. Стартовая стоимость литий-железо-фосфатной батареи выше аналогов, однако по мере выработки она многократно окупит вложения», — констатирует Миша Денис. То есть по итогу АКБ типа LiFePO₄ оказывается самой дешевой из известных. А учитывая, что обслуживания она не требует — еще и наиболее перспективной в плане массового пользования.

Крупногабаритные вилочные погрузчики начали оснащаться литиевыми батареями лишь недавно, т. к. не имели к ним доступа ранее. Руководитель отдела производственных инноваций компании Stromcore Тамас Патаки отмечает доминирование техники с ДВС на рынке, однако упоминает о разработках высокотехнологичных аккумуляторов. Устройства оснащаются премиальными компонентами из кобальта, марганца и никеля. Данный аккумулятор заряжается даже быстрее, чем литий-железо-фосфатный аналог. Вкупе с технологией Turbo Charging, разработанной Stromcore, он способен заряжаться со скоростью 600 А*ч, полностью восполняя емкость средней АКБ быстрее, чем за 1 час. Патаки утверждает, что литиевые батареи NMC (никель-марганец-кобальт) способны круглосуточно работать с большим потоком товаров и тяжелыми грузами. Это позволяет использовать АКБ на погрузчиках тяжелой серии, которые раньше работали только на бензиновом или дизельном топливе.

Восстановление и переработка тяговых батарей

Как бы не превозносились технологичные аккумуляторы на основе лития, они все же менее пригодны для вторичной переработки, нежели свинцово-кислотные. Представитель PowerBatt USA Кристофер Френч утверждает, что данные АКБ утилизируются на 99%, несмотря на токсичность переплавляемого свинца. Упомянутая компания видит решение экологической проблемы в снижении числа перерабатываемых свинцовых батарей.

Что представляет из себя технология восстановления АКБ от PowerBatt? Это полное обессеривание батареи без повреждения свинцовых пластин. Кроме безопасного сульфатирования, внедрение технологии сведет риск короткого замыкания к нулю. По мнению Френча, она также поможет снизить потребность в изготовлении новых свинцово-кислотных АКБ, поскольку перерабатываемые батареи после восстановления будут близки к новым по качеству и долговечности.

В разработке новых энергетических решений отметилась и компания FastCharge. Менеджер австралийского подразделения Джошуа Кинг говорит, что преимущества литиевых батарей создают их же недостатки. Он отмечает неудобство прямой переработки АКБ из-за больших временных затрат и дороговизны процесса. На последнее особо повлиял рост популярности электрического напольного транспорта в период с 2016 по 2018 год. После популяризации электропогрузчиков цены на литий подскочили в три раза, на кобальт — в четыре. Однако на количестве производимых АКБ это не сказалось. В свою очередь, рост числа складских машин с тяговыми батареями способствовал росту числа аккумуляторов, отдаваемых на переработку. Следствием этого стало перепрофилирование технологий с целью ускорения процесса восстановления АКБ.

В подтверждение слов Кинг ссылается на неназванного китайского телекоммуникационного оператора, который отказался от вторичной переработки свинцово-кислотных батарей, отдав предпочтение литиевым. Логика заключается в том, что последние выигрывают вдвойне — как по первичному ресурсу, так и по прогнозируемому сроку службы после восстановления. Эксперты схожи во мнении, что через 3-4 года цена восстановленных АКБ будет ниже стоимости новых на 30-70%. Учитывая, что многие вторичные аккумуляторы сертифицированы на срок до 10 лет, восстановление компонентов литиевых АКБ, по мнению Кинга, является очень перспективным и выгодным направлением. Может пройти 15-20 лет, а литиевый аккумулятор за это время будет восстановлен всего 1 раз, причем его ожидаемый ресурс составит 95-98% от ресурса такой же новой батареи.

Адриан Клейтон из африканского подразделения FastCharge отмечает, что новые технологии резко возникают вместе с требуемой инфраструктурой. Он также констатирует период перерождения и созревания рынка источников энергии для складской техники.

Также в мире наблюдается повсеместное участие добывающих компаний в развитии производства литиевых аккумуляторов. По мере роста спроса на АКБ типа Li-Ion растет потребность в литии и кобальте. Однако пандемия осложнила процесс добычи и поставок материалов на мировой рынок. В связи с этим много частных и государственных предприятий инвестируют внушительные суммы в организацию поставок полезных ископаемых, нужных производителям тяговых аккумуляторов.

Разработка энергетических решений для индустрии напольных складских машин — вопрос важный, перспективный и всеобъемлющий. Это отмечает компания EcoVadis — международный составитель рейтингов устойчивости бизнеса. К ведению «ЭкоВадис» относится наблюдение за экологическими, трудовыми, этическими и другими аспектами закупок в отраслевых схемах поставок (в т.ч. лития и других полезных ископаемых). По мнению компании, существуют десятки источников энергии, потенциал которых для логистики пока не ясен, но которые в ближайшие 10-15 лет решительно заявят о себе. Развитие данной отрасли стоит держать на контроле, поскольку она предполагает множество смелых исследований и разработок.