Still porovnal systémy pohonu elektrických vozíkov, najlepšie v teste obstála Li-Ion batéria
Ako plniť úlohy s čo najmenšou spotrebou cenných zdrojov a čo najlepšie využiť svoje financie? V súčasnosti a nielen v odvetví intralogistiky sú takmer pre každého podnikateľa najpodstatnejšie dva aspekty – šetriť energie a rozumne využívať kapitál. Experti zo spoločnosti Still majú jasno v tom, ako sa v oblasti skladovania priblížiť k ideálnemu stavu a teda fungovať efektívne. Aby pre podnikateľov so skladovacími priestormi zistili, ako čo najvýhodnejšie využívať manipulačnú techniku, porovnali tri pohony, ktoré sa v nej využívajú – olovené batérie, lítiové (Li-Ion) batérie a vodíkové palivové články (Fuell cell). Čo vyšlo v teste ako najlepšia možnosť?
Spoločnosť STILL má svoju akadémiu vzdelávania, ktorá pravidelne a zdarma organizuje informačne nabité webináre, ktoré pomáhajú podnikateľom zefektívniť skladové prevádzky. Na najnovšej prednáške sa experti Stillu venovali téme ako ušetriť náklady na energiu. Aj v intralogistike dramaticky rastie téma jej šetrenia, keďže Európa sa zaviazala do roku 2050 hospodáriť uhlíkovo neutrálne a zabrániť emisiám C02 unikať do ovzdušia alebo emisie ekologicky ukladať. Čím ďalej tým viac podnikov dbá na to, aby spĺňali hodnoty udržateľnosti.
„Intralogistika je na tom so svojimi vozíkmi celkom dobre, ale aj elektrina sa musí odniekiaľ čerpať. Navyše, cena elektriny na burze sa za dva roky zdvojnásobila. Preto je veľmi dôležité vybrať si vhodný energetický systém pre pohon manipulačnej techniky. Toto rozhodnutie má totiž dopad nielen na náklady za energie, ale ovplyvní aj pracovnú silu, čas a iné veci, ktoré spolu tvoria efektívnu prevádzku,“ hovorí Björn Grünke, produktový manažér pre energetické systémy spoločnosti Still.
Sila energetického manažmentu
Energiu spotrebováva každá intralogistická prevádzka najmä v skladovacom priestore a v doprave. Preto je to miesto, kde má fungovať všetko čo najviac efektívne. „Voláme to energetický manažment. V sklade, kde všetko funguje podľa kritérií udržateľnosti a čo najekonomickejšie, ušetrí majiteľ na prevádzke aj tisícky eur ročne. Preto sme urobili porovnanie troch typov pohonných systémov vozíkov, aby sme ukázali, ktoré sú v rámci energetického manažmentu skladu najvýhodnejšie,“ vysvetľuje produktový manažér B. Grünke.
Experti zo spoločnosti Still stanovili 5 najdôležitejších kritérií, ktoré je nevyhnutné zohľadňovať pri výbere batérií do vozíkov, aby sa dosiahla čo najefektívnejšia a najekologickejšia prevádzka vozíkového parku. Sú to: disponibilita, infraštruktúra skladu, náklady, istota do budúcnosti a ochrana životného prostredia. Ako dopadli v teste jednotlivé systémy pohonu?
Olovená batéria zaostáva
Olovo, kyselina sírová a destilovaná voda – známa kombinácia, ktorá slúži v batériách už desiatky rokov. Tento typ batérie je stále najrozšírenejší, avšak to neznamená, že aj najlepší. Pri prvom kritériu, disponibilite, hneď vyskočí jej prvá významná nevýhoda – vystačí sotva na jednu pracovnú smenu a pri vyššej záťaži sa vybije už po 5 hodinách.
„Olovenú batériu nabíjame 8 hodín, no jazdíme len 6 hodín. Takže 8 hodín vozík stojí nevyužitý alebo potrebujeme ďalšiu náhradnú batériu, aby mohol byť v prevádzke. Výmena batérie trvá aj 15 minút, zaberá to čas. A môže prísť k úrazu alebo poškodeniu, čo sa stáva pomerne často. Olovené batérie vyžadujú veľa údržby, za čo im dávame mínus,“ hodnotí expert na energetické systémy zo Stillu Björn Grünke.
Pri ďalšom kritériu, ktorým je infraštruktúra skladu, majú olovené akumulátory taktiež množstvo slabín. Je potrebný veľký samostatný priestor pre nabíjacie zariadenia, ďalšia miestnosť pre odborné dolievanie vody do batérií, priestor pre odsávacie zariadenie, nehovoriac o množstve minutej energie v jednom čase, keď sa všetky vozíky nabíjajú súčasne. Tieto batérie jednoducho potrebujú omnoho viac priestorov pre údržbu v porovnaní s lítiovými. Čím sa zvyšujú náklady na prevádzku a tak sa dostávame k tretiemu kritériu, ktorým sú práve vynaložené financie. Olovené batérie majú síce najnižšiu obstarávaciu cenu (približne 150 eur za kilowatthodinu), no treba rátať s tým, že sú potrebné dve na jeden vozík.
„Ďalej náklady zvyšuje aj už spomínaná údržba. Ak nie je kvalitná, znižuje sa životnosť olovených batérií. Preto je potrebný odborný personál pre údržbu, čo sú tiež ďalšie financie navyše. A nemôžeme zabudnúť na ich nabíjanie – keďže sa nabíjajú súčasne po ukončení pracovnej doby, vysoký odber elektriny zvyšuje aj jej celkovú cenu,“ vysvetľuje B. Grünke. Experti zo Stillu dávajú oloveným batériám pozitívne hodnotenie pri štvrtom kritériu, ktorým je náhľad do budúcnosti a či sa z tohto hľadiska do nich oplatí investovať.
„Budú sa vyrábať aj v najbližších rokoch, o tom nepochybujeme. No čo sa týka piateho kritéria a ochrany životného prostredia, tu opäť musíme oloveným batériám udeliť horšie hodnotenie, keďže obsahujú mnoho ekologicky škodlivých látok, musia sa recyklovať, čo sa síce darí, ale vyžaduje si to značnú námahu,“ konštatuje produktový manažér.
Li-Ion batéria – rozumné riešenie
Li-Ion alebo aj lítiová batéria je zariadenie zložené z niekoľkých článkov naplnených niklom, mangánom, kobaltom alebo fosforečnanom bez pridania vody. Má skvelú vlastnosť – dá sa dobíjať kedykoľvek bez toho, aby ju to poškodilo alebo skrátilo jej životnosť. Vozík s Li-Ion batériou sa môže používať 24 hodín bez prestávky a dobíjať sa môže počas pracovnej doby.
„Hodina nabíjania sa rovná 3 hodinám jazdenia. Lítium iontová batéria sa nabíja veľmi rýchle a počas prevádzky podáva konštantný výkon. Ľahko sa s ňou manipuluje, netreba vopred plánovať dlhé prestoje, a preto zaručuje maximálnu flexibilnú disponibilitu vozíkov,“ opisuje výhody pri prvom kritériu – disponibilite odborník na energetické systémy B. Grünke.
Lítiové batérie sa tiež nabíjajú, avšak nepotrebujú na to vyčlenený priestor. A aby mohol byť vozík takmer stále v prevádzke, nie sú potrebné dve batérie ako pri olovenej, postačuje jedna. Odpadá aj priestor na dolievanie vody. Jediné, čo je potrebné, je zopár elektrických zásuviek naviac. „Li-Ion batéria sa nabíja flexibilne, rýchle a za omnoho kratší čas. Je to ich nesporne veľká výhoda pri infraštruktúre skladu,“ tvrdí B. Grünke .
Pri ďalšom kritériu, ktorým sú náklady, môžu niektorí podnikatelia zaváhať. Li-Ion batérie si v úvode vyžadujú väčšiu investíciu, majú dvakrát až trikrát vyššie ceny v porovnaní s olovenými. Na druhej strane majú dvakrát dlhšiu životnosť.
„Pokiaľ ide o cenu lítiovej batérie, od roku 2010 má klesajúci trend. A jednoznačne jej kúpnu cenu vykompenzujú nižšie náklady na údržbu. Nepotrebujete žiadne priestory navyše ako pri olovených akumulátoroch. Náklady na údržbu sú nulové. A čo je dôležité, lítiové batérie sú schopné znížiť spotrebu energie až o 30%, šetria sa tak náklady na elektrinu a ročne to môže byť aj niekoľko tisíc eur,“ hovorí expert.
Lítiové batérie sa dajú bez problémov recyklovať a z hľadiska budúcnosti a udržateľnosti sa v súčasnosti pracuje aj na nových chemických zloženiach. Li-Ion batéria sa po zvážení všetkých kritérií v teste jednoznačne dostáva pred olovenú batériu. Jej výhody po všetkých stránkach kompenzujú jej vyššiu kúpnu cenu.
Palivové články sú budúcnosť
Pri treťom systéme pohonu – vodíkových palivových článkoch sa elektrický prúd vyrába priamo vo vozíku a nie je teda potrebné napájať ho do elektrickej zásuvky. Energia z vodíka sa mení na elektrickú energiu, pričom ňou dobíja napojenú integrovanú lítiovú batériu. Aj keď sa môže zdať, že vodík je stále len budúcnosť, v Európe jazdí vyše 500 vozíkov s palivovými článkami a v USA viac ako 40-tisíc. No keďže je to finančne veľmi nákladný systém, bez štátnych dotácií v miliónových čiastkach to zatiaľ nejde.
„Systém palivových článkov sa nenabíja, len sa tankuje. Dokáže bez problémov fungovať 8 hodín na jedno natankovanie, no vyžaduje si pravidelnú údržbu, čo znamená prestoje. Preto nie je taký flexibilný ako Li-Ion batéria,“ objasňuje produktový manažér zo spoločnosti Still. Pri druhom kritériu hodnotenia, ktorým je infraštruktúra skladu, je podstatná nevyhnutnosť mať niekoľko tankovacích zariadení. Musia byť umiestnené na viacerých miestach v skladovej hale a dobre označené.
Ak si podnikateľ vyrába vodík sám vo svojom areáli, potrebuje potrubia, ktorými dovedie vodík do tankovacích zariadení. Z hľadiska infraštruktúry skladu sú palivové články priemerom medzi horšou olovenou a lepšou Li-Ion batériou. Ako už bolo spomenuté, náklady na palivové články sú omnoho vyššie ako pri zaužívanejších batériách, a to nielen pri kúpnej cene.
„Pri palivových článkoch treba rátať so 4- až 5-krát vyššou cenou ako pri olovenej batérii. A kilowatthodina z vodíku je 5-krát drahšia ako kilowatthodina z elektrického prúdu,“ porovnáva ďalšie náklady B. Grünke. S vysokými sumami treba rátať aj pri údržbe a servise palivových článkov. „Vodíku patrí budúcnosť, ale závisí to do veľkej miery od podpory štátov. Ak sa bude čistý energetický systém teda vodík rozširovať, tak určite aj v intralogistike,“ dodáva produktový manažér Grünke.
Ako dopadol test?
V teste o najvýhodnejší pohonný systém v manipulačnej technike dopadli najlepšie Li-Ion batérie. Aj keď každý zo systémov – olovená batéria aj palivové články, ponúkajú iné možnosti, lítiové batérie sú schopné reagovať na rôzne zmeny a požiadavky. Na záver ešte rada pre každého šéfa v intralogistike, ktorý chce investovať do nového logistického systému alebo obnoviť súčasný:
„Presne si zanalyzujte svoje transportné procesy, všetky komponenty si vyberajte od jedného výrobcu, lebo vtedy funguje plynulá a efektívna spolupráca a investujte do vozíkov, ktoré sú vybavené tak, aby umožnili zmenu energetického nosiča. Jednoducho sa nenechajte zmiasť ponukou, ale nechajte si kompetentne poradiť,“ uzatvára Björn Grünke, produktový manažér energetických systémov spoločnosti Still.
