Переходим на Li-Ion?
Складская техника с аккумуляторной батареей в качестве источника энергии становится все более популярной, постепенно вытесняя привычный ДВС с позиции бестселлера. Двумя наиболее распространенными химическими типами аккумуляторов являются литий-ионные и свинцово-кислотные. Как следует из их названия, литий-ионные батареи сделаны из металлического лития, а свинцово-кислотные батареи сделаны из свинца.
Эти различия в химическом составе приводят к различиям в производительности и стоимости. Хотя оба эти типа АКБ могут быть эффективными решением, давайте же проанализируем – какой разновидности энергоносителя отдать предпочтение когда мы считаем расходы в долгосрочной перспективе.
Мы будем проводить сравнение литий –железо-фосфатных АКБ с гелиевыми, которые являются частным случаем свинцово-кислотных АКБ. Гелиевые АКБ также не требуют обслуживания, и зарядной комнаты с системой принудительной вентиляции.
В табл.№1 приведены данные по затратам электроэнергии при заряде гелиевой АКБ 48В 500Ач и Литий-железо-фосфатной АКБ Energy8 48В 300Ач (для 3х-опорного вилочного погрузчика TOYOTA 8FBE15). Принимаем, что средний КПД энергоотдачи при разряде свинцово-кислотной АКБ составляет приблизительно 60-70%. Литий ионная АКБ может отдавать до 90%.
Таблица №1
|
Параметр АКБ |
Гелевая АКБ 48V \400Ah |
Литий-железо-фосфатная АКБ |
|---|---|---|
|
Напряжение, V |
48 |
48 |
|
Электрическая ёмкость АКБ(Q), Ah |
400 |
300 |
|
Энергоёмкость АКБ (A=Q·V), кВт·ч |
19,2 |
14,4 |
|
Энергоемкость разряда АКБ: Aр=h·Q·U, кВт·ч |
11,5 |
13 |
|
Расход сетевой эл. энергии на 1 кВт*ч энергии от батареи |
1,57 |
1,14 |
|
Затраты эл. энергии на заряд батареи, кВт*ч |
18,1 |
14,8 |
Из таблицы видно, что номинальная ёмкость Li-Ion может быть на 20-30% меньше кислотного аналога, при одинаковом времени работы погрузчика на одном заряде.
В таблице №2 приведен расчет стоимости владения для конкретного типа батареи в течение 1 года.
Таблица №2
|
Параметр |
Гелиевая АКБ 48V \400Ah |
Литий-железо-фосфатная АКБ 48V\300Ah |
|---|---|---|
|
Стоимость АКБ* |
€6900*85=586500р |
€12000*85=1020000р |
|
Стоимость з\у |
€1600*85=136000р |
€2500*85=212500р |
|
Комплект** |
2АКБ+1з\у= 1309000р |
1АКБ+1з\у=1232500р |
|
Срок службы в циклах |
1200*2 = 2400 |
3000 |
|
Кол-во зарядов в году |
300*2 = 600 |
600 |
|
Срок владения, лет |
2400/6=4 |
3000/600=5 |
|
Стоимость закупки в пересчете на 1 год владения |
1309000/4 = 327250 |
1232500/5= 246500 |
|
Затраты электроэнергии на 1 цикл заряда*** |
18,1 кВт*ч *2раза*247дней*4,6руб = 41130 |
14,8 кВт*ч *2раза*247дней*4,6руб =33632 |
|
Стоимость владения в год, руб |
327250+41130=368380 |
246500+33632=280132 |
*Курс валюты - 85 руб за 1 Евро
**принимаем что работа на складе производится в 2 смены. Требуется 2 гелиевых или 1 литиевая АКБ.
***Количество рабочих дней 2019 году = 247. Стоимость 1 кВт*ч – средняя для промышленных предприятий Московской области на момент выхода статьи.
Выводы
Расчет экономической целесообразности перехода с 2 гелиевых на 1 литиевую батарею(при 2х сменах по 8 часов в сутки) в разрезе 4-5-летнего срока эксплуатации наглядно демонстрирует выгоду в районе 30%.
При расчете баланса плюсов и минусов применения нового типа АКБ для конкретного склада, необходимо учитывать множество факторов. Начальная стоимость, срок службы, количество смен в сутки, температурный режим на складе - все это играет важную роль в выборе батареи. Но одно можно сказать точно - несмотря на более высокую первоначальную цену, литий-ионная технология показывает наиболее оптимальную стоимость владения в большинстве случаев, особенно при работе технике в агрессивных условиях (повышенные и пониженные температуры) и 2х сменном режиме работы оборудования.