Решение проблемы источников энергии – всего лишь вопрос времени!

31 июля 2018

Melissa Barnett изучает появление новых типов источников энергии, как они помогают решить неразрешимые проблемы, связанные со старыми технологиями и действительно ли они пришли всерьёз и надолго. Как это обычно происходит с нововведениями и инновациями, то что когда-то считалось новым видом источника энергии для подъёмно-транспортного оборудования со временем становится стандартным решением. Свинцово-кислотные батареи по-прежнему популярны и широко используются, но уже можно почувствовать приближение конца срока их службы.
Производители оборудования для обработки грузов уже приступили к проектированию погрузочной и складской техники будущего с литий-ионными (Li-ion) батареями, встроенными непосредственно в конструкцию погрузчика. Старший вице президент по менеджменту продуктов компании Linde - Stefan Prokosch сообщил, что его компания уже работает над конструкцией, адаптированной под эргономический потенциал Li-ion батарей. Maxime Vidricaire, главный сотрудник по бизнесу Канадского производителя батарей Stromcore, говорит, что OEM производители ищут способы повышения рабочих характеристик, проектируя погрузчики с противовесами вне отсека батареи, что позволит разместить максимальное количество литий-ионных модулей в имеющийся объём.

Почему же мы ищем альтернативные решения для источников энергии?

Соединительная клемма батареи Eaxtron

Alexandre Bourdy, менеджер по международным продажам Французского производителя разъёмов батарей Eaxtron, говорит, что у людей есть несколько причин, чтобы искать альтернативные источники энергии, но главная из них – это эффективность в использовании, стоимости и обслуживании. 

 "С новыми источниками энергии, компании могут использовать свои погрузчики 24 часа в день, семь дней в неделю без необходимости замены батареи и с короткой длительностью заряда," говорит Bourdy. Второй по важности причиной он считает безопасность. Prokosch согласен с этим, и объясняет, что технология литий-ионных батарей имеет выраженные преимущества, особенно для клиентов, работающих в многосменном режиме или очень интенсивном режиме с высоким потреблением энергии. К тому же, в отличие от свинцово-кислотных, литий-ионные батареи не выделяют опасные газы в процессе заряда. 

 Vidricaire считает что новые решения по источникам энергии прокладывают путь к высочайшей производительности, без опасений что батареи будут её как-то ограничивать. "По мере созревания этих технологий становится очевидно, что конечные потребители с нетерпением ждут решения," говорит Vidricaire. 

 Tameka Flores, старший менеджер по маркетингу американской компании Posicharge, говорит, что налицо медленное, но устойчивое изменение настроений в умах корпоративных руководителей. "В прошлом приходилось всё время балансировать, жертвуя прибылью для того, чтобы удовлетворить или превзойти экологические нормы. Теперь это больше не так. Это именно то, где новые технологии способны выиграть, даже только по коэффициенту окупаемости, и добавьте к этому также существенное улучшение с точки зрения вредного воздействия их производственной деятельности на окружающую среду. Возможность добавления зелёной маркировки к бренду компании сейчас реально как никогда ранее," говорит Flores. 

  •  Литий-ион 

 Компания Linde значительно расширила своё портфолио промышленных машин, работающих на литий-ионных батареях перед лицом резко растущей потребности в них, как считает г-н Prokosch. Он говорит, что клиенты ищут погрузочную технику с Li-ion батареями потому что эта технология более надёжна и исключительно энергоэффективна. Вдобавок, Li-ion улучшает рабочие характеристики при работе в сильно интенсивном режиме, что поддерживает решимость клиентов, решивших поменять свои автопогрузчики на электропогрузчики.

James Kuo, директор по планированию продукции группы Tailift Group, считает, что Li-ion батареи являются наиболее успешным решением по новым источникам энергии, потому что этосозревшая технология, уже адаптированная к различным другим отраслям промышленности. "Я считаю, что уже в ближайшее время, по мере роста поставок Li-ion батарей, разница по цене со свинцово-кислотными батареями снизится очень резко, и в конце концов Li-ion заменит кислотные батареи и станет стандартным решением – точно так же как светодиодные технологии заменили вакуумные на рынке телевизоров," сказал Kuo. 

 Успех литий-ионных батарей объясняется компактностью их размеров, что важно, поскольку рынок требует, чтобы машины были меньше по размерам и эффективнее, говорит Bourdy. 

 Alexander De Soete, менеджер по продажам из Бельгийской компании считает, что инвестиции повысили долю литий-ионных батарей на рынке. "Li-ion батареи стали успешнее, потому что в течение последних нескольких лет инвестиции в эту сферу были дешевле и поэтому привлекли больше инвестиций. В отличие от этого, инвестиции в водородные технологии по-прежнему очень невелики," отметил De Soete. 

 Vidricaire говорит, - несмотря на то, что водородные топливные ячейки начали разрабатываться раньше, через десять лет они всё ещё занимают долю всего лишь в 1% от работающих погрузчиков. Он считает что модельный ряд, безопасность и ёмкость литий-ионных батарей теперь достигли уровня, конкурентоспособного по сравнению с водородом на единицу стоимости инвестиций. "На самом деле, я считаю, что они выигрывают конкуренцию с кислотными батареями в применениях на складской технике. Если литий-ионные батареи продолжат свою траекторию снижения цены, они имеют потенциал изменения всего рынка погрузочной и складской техники в течение следующих 5 или 10 лет," предсказывает он. 

  •  Водород и другие альтернативные источники.

Хотя Li-ion видимо является фаворитом среди других аккумуляторов энергии, это не единственный вариант на рынке. Водородные топливные ячейки являются видимо наиболее известной альтернативой, хотя имеется несколько других вариантов, находящихся на стадии исследований. Andy Marsh, директор Американской компании Plug Power - производителя водородных топливных ячеек, считает, что все решения будут востребованы по мере мирового перехода к глобальной электрификации, а водородные топливные ячейки будут ключевым компонентом в этом уравнении. 

 Водород - это ресурс, имеющийся в изобилии – фактически самый распространённый элемент во Вселенной. Он способен производить чистую энергию с отходами в виде чистой воды и тепла. Кроме экологической чистоты, главным преимуществом водородных топливных ячеек по сравнению с обычными литий-ионными батареями является значительно более быстрая заправка и в 200 раз большая плотность энергии. Это означает, что автомобили на водородном топливе могут пробегать на одной заправке такие же расстояния, как обычные машины на дизельном или бензиновом топливе, и это то что литий-ионные батареи обеспечить пока не могут. Водородные топливные ячейки сохраняют свои рабочие характеристики при работе в холодных условиях и не ухудшают свою работу до полной выработки топлива.

Marsh сообщил, что Plug Power недавно подписали расширенную сделку с Американским ритейлером Wal-Mart на поставку 30 дополнительных систем с водородными топливными ячейками в течение трёх лет по всей сети магазинов Wal-Mart по стране. В настоящее время Wal-Mart эксплуатирует 6,600 единиц техники – это самый большой в мире парк погрузочной техники, работающей на водородных топливных ячейках. Эта сделка последовала за предыдущей в размере USD600 миллионов с компанией Amazon, в процессе которой водородные топливные ячейки испытывались на 10 из их складов в США. "Конечные потребители приняли эту систему, поскольку они увидели реальный коэффициент возврата инвестиций от внедрения решений на базе водородных топливных ячеек Plug Power в виде экономии средств, более плавного процесса работы, улучшения характеристик оборудования и синергетического эффекта с более широким кругом целей их бизнеса," сказал Marsh. Wal-Mart сумел создать и поддерживать самый большой парки складской техники с приводом от водородных топливных ячеек в сфере ритейла в США. Jeff Smith, директор по обслуживанию и закупкам логистической службы Wal-Mart, считает что решения по обработке грузов предложенные Plug Power являются критическим компонентом цепи поставок Wal-Mart."Технология водородных топливных ячеек в сочетании с инновационными заправочными станциями Plug Power доказала свою надёжность и финансовую эффективность в сравнении с традиционными решениями по источникам энергии," сказал Smith. 

 "Мы видим растущие рыночные возможности для наших технологий по источникам энергии и заправочным станциям в сегменте подъёмно-транспортного оборудования, а также по мобильным приложениям по всему миру," говорит Marsh. 

 Prokosch сообщил, что Linde предлагал водородные топливные ячейки в качестве адаптированных под клиента решений с 2010 года и эти решения произвели впечатление по многим аспектам: время заправки всего несколько минут, низкая потребность в обслуживании, нулевой уровень эмиссии при работе и высокая эффективность как при полной, так и частичной нагрузках. 

 Toyota Industries Corporation объявила в январе прошлого года о проведении испытаний двух 2,5 тонных погрузчиков Toyota с водородными топливными ячейками на своём заводе Motomachi в Японии. Испытания и постепенный ввод в эксплуатацию 170 погрузчиков с водородными топливными ячейками до 2020 года имеет целью снижение выбросов СО2 для достижения звания компании с нулевым уровнем выбросов CO2. Как сообщает Toyota, водородные топливные ячейки и бак с водородом устанавливаются в коробе батареи с размерами весом и разъёмом аналогичными параметрам обычной свинцово-кислотной батареи. Этот короб устанавливается в погрузчик на место батареи, и снимается только для годового обслуживания. Заправка топливных ячеек занимает всего три минуты. 

 Эти испытания Toyota проводит совместно с Японским правительством, стараясь продвигать внедрение водородных топливных ячеек в промышленные машины. 

 Другой технологией, способной бросить вызов водородным топливным ячейкам и Li-ion батареям в будущем является идея выдвинутая создателем литий-ионных батарей, John Goodenough. 

Goodenough исследовал и разрабатывал натриевые батареи, которые могут работать дольше, заряжаться быстрее, аккумулировать в 10 раз больше энергии и стоить намного дешевле литий-ионных батарей. В натриевой батарее литиевый анод заменяется натриевым (обычная соль), а жидкий или гелеобразный электролит заменяется твёрдым стеклом. Опытно- конструкторские работы пока находятся на ранней стадии, и как и в случае со своим литиевым «родственником», они могут занять ещё около 10 лет, прежде чем достигнут коммерческой готовности. Многие продолжают скептически относиться к этому и не считают эту разработку реальной альтернативой.


Colleen Burke, координатор по маркетингу американского производителя тяжёлых погрузчиков Hoist Liftrucks, сообщил, что они получили больше запросов на электрические погрузчики в последние годы, и поэтому Hoist добавил к своему модельному ряду четыре новых электропогрузчика, один из которых имеет грузоподъёмность 25т. "Технология переменного тока (AC) в погрузчиках высокой грузоподъёмности вышла из тени технологии постоянного тока (DC) относительно недавно. Эта технология существовала, но на погрузчиках грузоподъёмностью 7т является новинкой на погрузчиках грузоподъёмностью 7т, которые производит Hoist. AC доказала свою более высокую эффективность на наших машинах, благодаря более низкой стоимости обслуживания ввиду отсутствия щёток и коллектора, используемых в технологии DC, и большему сроку службы," объяснил он. 

  •  Вызовы 

 Как сказал Bourdy, новые технологии часто оказываются жертвами пессимистического отношения и большинство компаний продолжат оставаться привержены классическим свинцово-кислотным батареям, пока не убедятся, что новые решения способны удовлетворить их потребности по снижению стоимости, высокой эффективности и минимальному воздействию на окружающую среду. "Стоимость получения доступа к литий-ионным технологиям также является причиной того, что, несмотря на наличие новых технологий со всеми их преимуществами, свинцовые батареи всё ещё остаются номером один на рынке. Однако, ожидается, что в соответствии с последними данными статистики, глобальное производство батарей удвоится к 2021 году, и к тому времени стоимость литий-ионной технологии упадёт почти в два раза," добавил Bourdy. 

 De Soete не считает, что свинцово-кислотные батареи находятся на пути к исчезновению в ближайшее время по аналогичным причинам. "Конечно, рынки меняются, и эти изменения происходят быстрее, чем мы думаем. Однако не все готовы платить больше за Li-ion батарею, и далеко не каждому в действительности нужна Li-ion батарея," говорит De Soete. 

 Хотя водородная технология является более чистой и более дешёвой, у неё имеются вопросы, связанные с хранением, дистрибуцией и даже с производством. Prokosch из компании Linde считает, что лучшие условия для использования водородных топливных ячеек есть там, где водород производится как побочный продукт деятельности предприятия или если компания уже имеет станцию заправки водородом. Вместе с тем он считает, что литий-ионная технология находится на шаг впереди технологии водородных топливных ячеек. "Эта ситуация не изменится в течение ближайших нескольких лет, поскольку в настоящее время Li-ion технология имеет более широкую область применения. С точки зрения эффективности использования энергии, топливным ячейкам нужны новые технологии, чтобы приблизиться к к эффективности Li-ion," говорит Prokosch.

Flores считает, что электрический привод является твёрдой и ценной перспективой, а первичные источники энергии надёжны и предсказуемы. "Такие инновации как автоматически управляемая погрузочная и складская техника и дешёвые литий-ионные батареи будут продолжать снижать планку перехода к этим технологиям и в конце концов сделают машины с электрическим приводом стандартным решением." 

 Обработка грузов является отраслью, которая с энтузиазмом осваивает новые технологии и является конечным потребителем, который хочет убедиться, что инновации предлагают новый путь, по которому стоит идти. Когда нижняя планка подбирается к уровню возврата инвестиций (ROI), отпадают сомнения, что конечный потребитель и производитель согласятся, что - это всего лишь вопрос времени. 

Написать комментарий

Наверх