A 48V-os lítium akkumulátorcsomagok körülbelül 50%-kal nagyobb energiasűrűséget kínálnak azokhoz a hagyományos ólom-savas megoldásokhoz képest, amelyek még ma is elterjedtek. Mit jelent ez? Több teljesítményt kisebb és könnyebb méretben. A méretkülönbség különösen fontos szűk helyeken történő munkavégzésnél, például automatizált raktárakban vagy robotrendszerekben, ahol minden centiméter számít. Nézze meg a számokat: egyetlen 48V-os lítium akkumulátor három külön ólom-savas egységet is képes helyettesíteni anélkül, hogy csökkenne az üzemidő. Az iparági szakértők az Abyss Battery cég 2024-es legújabb jelentésében hívták fel erre a figyelmet. Nem meglepő, hogy a gyártók napjainkban egyre inkább áttérnek erre a megoldásra.
Ezek az akkumulátorok 1,5 órán belül 80%-ra töltődnek – négyszer gyorsabban, mint a zselés akkumulátorok –, így folyamatos működést tesznek lehetővé. Stabil feszültségük a gyors újratöltés során csökkenti a csatlakoztatott rendszerek terhelését, és lehetővé teszi anyagmozgató járműparkok számára, hogy 30%-kal kevesebb töltéssel megszakított üzemelést tapasztaljanak a hagyományos rendszerekhez képest.
Egy első szintű autóalkatrész-gyártó 20%-kal csökkentette a berendezések leállását, miután átállította automatizált irányítású járműveinek (AGV) parkját 48 V-os lítiumakkumulátorokra. A váltások alatt alkalmazott 45 perces rövid töltéseknek köszönhetően az üzem évente 415 további termelési órát nyert anélkül, hogy bővítették volna a helyiséget.
a 48V-os lítium-akkumulátorok 3–5-ször több töltési ciklust kínálnak, mint az ólom-savas akkumulátorok, élettartamuk pedig meghaladja a 3000 teljes ciklust. Ez a tartósság csökkenti a cserék gyakoriságát és a kapcsolódó munkafolyamat-megszakításokat, ami különösen előnyös nagy kihasználtságú ipari alkalmazásokban.
Ellentétben az ólom-savas rendszerekkel, amelyek rendszeres elektrolit-ellenőrzést és kapocs tisztítást igényelnek, a 48V-os lítium-ion akkumulátorok karbantartásmentesek. Egy 2023-as tanulmány szerint az ipari létesítmények évente 72%-kal kevesebbet költenek a lítium-akkumulátorok karbantartására, mint az ólom-savas megfelelőikre.
Miután egy európai logisztikai cég bevezette a 48V-os lítium-akkumulátorokat automatizált irányítású járműveinek (AGV) parkjában, 18 hónap alatt 40%-os csökkenést ért el az energia- és karbantartási költségekben. A havi leállások az akkumulátorcserék miatt havonta 12 óráról majdnem nullára csökkentek.
A kezdeti ár kissé magasabb lehet a 48V-os lítiumakkumulátorok esetében, de átlagosan körülbelül 8–10 évig tartanak. Ha az egész képet nézzük, ez nagyjából 23%-os alacsonyabb összköltséget jelent az említett tíz év alatt a hagyományos ólom-savas rendszerekhez képest. Számos előrelátó üzemeltetési vezető mostanában kezdett el élettartam-költségmodelleket alkalmazni. Ezek az eszközök segítenek nyomon követni a különböző területeken realizált megtakarításokat. Itt valós számokról beszélünk. Egy nemrég megjelent tanulmány szerint évente körülbelül 740 000 dollárt lehet megtakarítani pusztán az elfecsérelt energia csökkentésével és a munkafolyamatok hatékonyabbá tételével. A Ponemon Intézet tette közzé eredményeit 2023-ban, bár pontosan nem emlékszem, hogy pontosan ez volt-e a szám, vagy valami ehhez közeli.
A modern 48V-os lítiumakku-k kifinomult akkumulátor-kezelő rendszerekkel, röviden BMS-sel vannak felszerelve. Ezek a rendszerek folyamatosan figyelemmel kísérik a feszültségszinteket, a hőmérséklet-változásokat és az áramfolyást. Az igazán értékes tulajdonságuk az, hogy képesek megelőzni a problémákat. Amikor egy cella hibásan kezd működni, a BMS le tudja választani a többi celláról. Ez különösen fontos dolog olyan gyárakban és raktárakban, ahol az elektromos hibák az eszközök körülbelül háromnegyed részét sérülteti meg, ahogyan azt az elmúlt év Ipari Biztonsági Jelentése is közölte. Emellett ezek a intelligens rendszerek segítenek a cellák közötti egyensúly fenntartásában, ami hosszabb élettartamot jelent. Körülbelül 35%-kal hosszabb üzemidőről van szó az összeszerelő sorokon és hasonló munkaterületeken uralkodó nehéz körülmények között.
A 48 V-os lítiumrendszerek többfokozatú hőszabályozással vannak ellátva, amelyek megbízható működést tesznek lehetővé akkor is, ha a hőmérséklet eléri a körülbelül 140 Fahrenheit fokot, azaz 60 Celsius fokot. Ez valójában körülbelül 22 százalékkal jobb, mint a hagyományos ólom-savas akkumulátorok hőmérséklet-tűrőképessége. Ezek a rendszerek szabadalmi oltalom alatt álló hőelvezető csatornákkal is rendelkeznek, amelyek segítenek kezelni a plusz energiamennyiséget, amikor nagy áramterhelés mellett zajlanak az üzemeltetési folyamatok. Ez különösen fontos azon automatizált irányítású járművek esetében, amelyek naponta több mint nyolcvan töltési cikluson mennek keresztül. A biztonságot illetően ezekbe beépített túltöltés elleni védelmi áramkörök is találhatók. A Nemzeti Tűzvédelmi Társaság (National Fire Protection Association) szabványai szerint ezek az áramkörök körülbelül 92 százalékkal csökkentik a tűzveszélyt az ilyen figyelőrendszerrel nem rendelkező rendszerekhez képest. Elég lenyűgöző teljesítmény, ha engem kérdeznek.
Az acélfeldolgozó üzem teljes mértékben megszüntette a kellemetlen termikus futótűz problémákat, miután lecserélték a régi kemencében használt robotokat új, kerámiaerősítésű szeparátorokkal ellátott 48 voltos lítium-akkumulátor rendszerekre. Ezek az új egységek folyamatosan működtek körülbelül 6200 órán át, majdnem 18 hónapon keresztül, még akkor is, amikor a hőmérséklet elérte a 131 Fahrenheit fokot (kb. 55 °C) a gyártási környezetben. Ez lényegesen jobb, mint a régi nikkelalapú akkumulátorok teljesítménye, amelyek kb. minden 47 napban feladták a szolgálatot. A karbantartó csapat egyébként szintén észrevett valami jelentős dolgot: az energiahiányból eredő leállások időtartama mintegy kétharmadára csökkent a korábbihoz képest, ami jól mutatja, mennyire ellenállók ezek az új akkumulátorok ilyen nehéz üzemeltetési körülmények között.
Az IP68 védettségű házak védést nyújtanak a 48V-os lítiumakkumulátorok számára porfelhalmozódással és az erős, nagynyomású tisztítómosásokkal szemben, ami miatt szinte elengedhetetlenek olyan bányászati berendezésekhez, ahol a szilikátartalom meghaladja a 10 mg-ot köbméterenként. A cellák belül olyan módon vannak egymásra helyezve, hogy rezgésekkel szemben is ellenálljanak, és sikeresen teljesítették az összes MIL-STD-810G tesztet, így akár hosszabb munkavégzés során is épek maradnak egyenetlen terepen. Néhány tavalyi ipari energiatárolási felmérés szerint a vállalatok körülbelül 89%-a, amelyek ezt a lezárt rendszert használják, kevesebb problémát tapasztalt rossz időjárási körülmények miatt. Hőmérsékleti szélsőségek tekintetében ezek az akkumulátorok képesek kezelni a mínusz 40 fokos Fahrenheit hőmérséklettől egészen 158 fokos Fahrenheitig terjedő tartományt, köszönhetően az okos hőkezelési technológiának. Emellett léteznek nyomáskiegyenlítő szelepek is, amelyek megakadályozzák a nedvességkárosodást akkor is, ha a relatív páratartalom akár 98%-ra is emelkedik.
A Batteries Inc. 2023-ban közzétett, legutóbbi tanulmánya szerint a 48V-os lítiumakkumulátorokra való áttérés akár 40 százalékkal is csökkentheti az ipari széndioxid-kibocsátást a hagyományos ólom-savas megoldásokhoz képest. Ezek az akkumulátorok lenyűgöző, körülbelül 95 százalékos újrahasznosítási rátával rendelkeznek, ami azt jelenti, hogy a kobaltot, a nikkel-t és a lítiumot tartalmazó nemesfémek többsége visszakerül a gyártásba, ahelyett hogy hulladéklerakókban végeznének. Ezekkel a zárt ciklusú rendszerekkel évente több mint 12 ezer tonna használt akkumulátort tartunk távol a hulladékáramtól. Emellett van egy további, említésre méltó előnyük is: kisebb méretük miatt a vállalatoknak 30 százalékkal kevesebbszer kell szállítaniuk őket, mint a nagyobb, tömör alternatívákat, ami természetesen általánosan csökkenti a szállítással járó kibocsátást.
Az integrált épületmenedzsment rendszer hozzáférést biztosít az energiahasználat hatékonyságáról és annak használati mintázatairól szóló nyomon követhető információkhoz. Ez az adat segíti az épületeket abban, hogy körülbelül kétharmad idővel gyorsabban szerezzék meg az ISO 14001 zöld tanúsítványt, mint korábban. Amikor a létesítmények valós idejű figyelést végeznek a töltési ciklusokról és a hőmérsékletváltozásokról, akkor megelőzik az EU Akkumulátordirektíva 2027-es szabályait az ipari akkumulátorok átláthatóságával kapcsolatban. A számok is mesélnek: azok a helyszínek, amelyek áttértek a 48V-os lítiumtechnológiára, körülbelül ötödével kevesebb problémát tapasztalnak a környezeti szabályozásokkal szemben, mint azok a telephelyek, amelyek még elavult akkumulátoros technológiát használnak. Egyébként logikus, hiszen az újabb rendszerek egyszerűen jobban illeszkednek a mai szigorúbb előírásokhoz.
Egy közép-nyugati logisztikai központ évente 18 tonna veszélyes ólomhulladékot szüntetett meg, miután több mint 200 targoncaillesztót kicserélt 48V-os lítiumakkumulátorokra. Az átállás 35%-kal csökkentette az energiafogyasztást töltési ciklusonként, és hat hónapon belül elérte a TRUE Zero Waste minősítést – ez volt a leggyorsabb jóváhagyás, amit régiójában valaha regisztráltak.
A régi ólom-savas és zselés akkumulátorok napjainkban fokozatosan eltűnnek az ipari környezetekből. Egy friss piaci elemzés szerint a mostanában telepített anyagmozgató berendezések körülbelül 85 százaléka már 48V-os lítium-akkumulátort kap. A lítium jelentős előnyökkel rendelkezik a hagyományos megoldásokkal szemben. Körülbelül 60 százalékkal több energiát képes tárolni ugyanabban a térfogatban, és a töltési idő körülbelül 80 százalékkal csökkent. Ennek köszönhetően a telephelyeken már nem szükséges folyamatosan cserélgetni az akkumulátorokat a működés közben. Ez lehetővé tette a raktárak számára, hogy hatékonyabban alakítsák ki tereiket, miközben az automatizált folyamatok zavartalanul futnak, váratlan leállások nélkül az akkumulátorcsere miatt.
a 48V-os lítium akkumulátorok támogatják a just-in-time gyártást, mivel feltölthetők rövid termelési szünetek alatt. Az alig 25 perc alatti töltési idő tökéletesen illeszkedik az 5 napos, 24 órás termelési környezetben működő AGV flottákhoz. Amikor IoT-képes energiaplatformokkal integrálják őket, a gyártók 18%-kal gyorsabb összeszerelési folyamatot jeleznek.
Elemzők szerint 2028-ra az ipari létesítmények 72%-a áttér a 48V-os lítium akkumulátoros rendszerekre. A technológia kompatibilitása a hidrogén üzemanyagcellás hibridekkel és a napelemes mikrohálózatokkal lehetővé teszi, hogy a következő generációs intelligens gyárak alapját képezze, különösen annak fényében, hogy a globális szabályozások fokozatosan betiltják a fosszilis üzemanyagú tartalékgenerátorokat.
a 48V-os lítium-akkumulátorok magasabb energiasűrűséget, gyorsabb töltési lehetőséget, hosszabb élettartamot, csökkent karbantartási igényt, környezeti előnyöket és fejlett biztonsági funkciókat kínálnak az ólom-savas akkumulátorokhoz képest.
Alacsonyabb szén-dioxid-lábnyomuk van, magas újrahasznosítási arány jellemzi őket, csökkentik a szállítási kibocsátásokat, és támogatják a zöld szabályozási előírásoknak, például az ISO 14001-nek való megfelelést.
Igen, akkumulátor-kezelő rendszerekkel, hő- és túltöltés-védelemmel, valamint lezárt, tartós kialakítással vannak ellátva, így megbízhatóak és biztonságosak extrém körülmények között is.
Olyan iparágak, mint az automatizált raktárak, robotrendszerek, bányászat és kültéri ipari alkalmazások profitálnak energiahatékonyságukból, kompakt méretükből és megbízhatóságukból.
EN