
48 V litija bateriju komplekti nodrošina aptuveni par 50% lielāku enerģijas blīvumu salīdzinājumā ar tās vecmodīgajām svina skābes baterijām. Ko tas nozīmē? Vairāk jaudas, bet daudz mazākos un vieglākos izmēros. Izmēru atšķirība ir īpaši svarīga, strādājot šaurās telpās, jo īpaši automatizētās noliktavās vai robotu sistēmās, kur katrs collu skaits ir būtisks. Apskatiet skaitļus: viena viena 48 V litija baterija spēj veikt trīs atsevišķu svina skābes bateriju darbu, nezaudējot darbības laiku. Šo faktu 2024. gada ziņojumā atzīmēja rūpniecības eksperti no Abyss Battery. Nav brīnums, kāpēc ražotāji šodien pāriet uz jaunajām baterijām.
Šīs baterijas uzlādējas līdz 80% mazāk nekā 1,5 stundās — četras reizes ātrāk nekā želejas baterijas —, nodrošinot nepārtrauktas darbības. Stabils spriegums ātras uzlādes laikā samazina slodzi pievienotajiem sistēmām, ļaujot materiālu pārvadājumu parkam darboties ar 30% mazāk uzlādes pārtraukumiem salīdzinājumā ar vecā tipa iekārtām.
Auto detaļu ražotājs no pirmā līmeņa samazināja aprīkojuma darbnespēju par 20%, pārslēdzot savu AGV (automatizēto vadāmo transportlīdzekļu) parku uz 48 V litija baterijām. Izmantojot 45 minūšu uzlādi maiņu laikā, rūpnīca ikgadēji ieguva 415 papildu ražošanas stundas, neizpletot telpu platību.
48 V litija baterijas nodrošina 3–5 reizes vairāk uzlādes ciklu salīdzinājumā ar svina-skrābja baterijām, ar kalpošanas laiku, kas pārsniedz 3000 pilnus ciklus. Šī izturība minimizē aizstāšanas biežumu un ar to saistītas darbplūsmas traucējumus, kas ir svarīga priekšrocība intensīvas izmantošanas rūpnieciskajos pielietojumos.
Atšķirībā no svina-skrābja sistēmām, kurām nepieciešamas regulāras elektrolīta pārbaudes un kontaktu tīrīšana, 48 V litija jonu baterijas neprasa apkopi. 2023. gada pētījums parādīja, ka rūpnieciskās iekārtas gadā iztērē 72 % mazāk līdzekļu litija bateriju uzturēšanai salīdzinājumā ar svina-skrābja analogiem.
Pēc 48 V litija bateriju ieviešanas visā AGV parkā Eiropas loģistikas uzņēmums panāca 40 % lielu samazinājumu enerģijas un apkopēšanas izmaksās 18 mēnešu laikā. Mēneša pārtraukumi dēļ bateriju nomaiņas samazinājās no 12 stundām gandrīz līdz nullei.
Sākotnējā cena var būt augstāka par 48 V litija baterijām, taču tās kalpo aptuveni 8 līdz 10 gadus vidēji. Aplūkojot lielo ainu, tas nozīmē aptuveni 23 % mazākas izmaksas kopumā šo desmit gadu laikā salīdzinājumā ar tradicionālajām svina skābes sistēmām. Pēdējā laikā daudzi progresīvi darbību vadītāji ir sākuši izmantot dzīves cikla izmaksu modeļus. Šie rīki palīdz fiksēt ietaupījumus dažādās jomās. Mēs runājam arī par reāliem skaitļiem. Pēdējā pētījuma dati liecina, ka katru gadu tikai enerģijas krituma samazināšanai un darbaspēka procesu optimizācijai tiek ietaupīti aptuveni 740 000 ASV dolāri. Ponemon Institute 2023. gadā publicēja savus atklājumus, kaut gan nevaru precīzi atcerēties, vai tieši šis skaitlis tika minēts vai kaut kas tam tuvs.
Mūsdienīgas 48 V litija baterijas ir aprīkotas ar sofistikētām bateriju pārvaldības sistēmām jeb saīsināti BMS. Šīs sistēmas nepārtraukti uzrauga tādas vērtības kā sprieguma līmenis, temperatūras svārstības un strāvas plūsma. To lielā vērtība slēpjas tajā, ka tās faktiski novērš problēmas, pirms tās rodas. Kad kāda šūna sāk darboties nepareizi, BMS var to atvienot no pārējās bateriju komplekta. Tas ir ļoti svarīgi rūpnīcās un noliktavās, kur elektriskās problēmas, saskaņā ar pagājušā gada Rūpnieciskās drošības ziņojumu, izraisa aptuveni trīs ceturtdaļas no visa aprīkojuma bojājumiem. Turklāt šīs inteligentās sistēmas palīdz uzturēt līdzsvaru starp šūnām, kas nozīmē arī ilgāku baterijas kalpošanas laiku. Mēs runājam par aptuveni 35 % garāku darbības laiku smagās ekspluatācijas apstākļos, kādi pastāv montāžas līnijās un līdzīgās darba vietās.
48 V litija sistēmas ir aprīkotas ar daudzposmu termisko kontroli, kas ļauj tām darboties uzticami pat tad, kad temperatūra sasniedz aptuveni 140 grādus pēc Fārenheita jeb 60 pēc Celsija. Tas faktiski ir aptuveni par 22 procentiem labāk nekā tradicionālajām svina skābes baterijām attiecībā uz temperatūras izturību. Šīs sistēmas iezīmējas ar patentam pakļautiem siltuma izkliedes kanāliem, kas palīdz tikt galā ar visu šo papildu enerģiju, kad notiek intensīvas darbības ar augstu strāvu. Tas kļūst īpaši svarīgi automātiskajiem vadāmajiem transportlīdzekļiem, kuri katru dienu veic vairāk nekā astoņdesmit uzlādes ciklu. Un, runājot par drošību, tajās ir iebūvēti pārlādēšanas aizsardzības ķēžu elementi. Saskaņā ar Nacionālās ugunsdrošības asociācijas standartiem, šie elementi salīdzinājumā ar sistēmām bez uzraudzības iespējām samazina ugunsgrēka risku aptuveni par 92 procentiem. Diezgan iespaidīgi, ja man jautā.
Tērauda apstrādes iekārtā pilnībā izbeidzās tie nepatīkamie termiskās nekontrolētās reakcijas (thermal runaway) problēmas, tiklīdz tie nomainīja vecos krāsns robotus ar jauniem 48 voltu litija bateriju sistēmām, kas aprīkotas ar keramikas pastiprinātiem starpsienām. Šīs uzlabotās vienības darbojās nepārtraukti aptuveni 6200 stundas gandrīz 18 mēnešu laikā, pat tad, ja rūpnīcas vidē temperatūra sasniedza 131 grādu pēc Fārenheita. Tas ir daudz labāk salīdzinājumā ar vecajām niķeļa baterijām, kuras apturējās aptuveni katras 47 dienas. Uzturēšanas komanda pamanīja arī diezgan nozīmīgu lietu — enerģētiskās saistībās radītie pārtraukumi samazinājās par diviem trešdaļām salīdzinājumā ar iepriekšējo periodu, kas liecina par šo jauno bateriju īstu izturību tik smagos ekspluatācijas apstākļos.
IP68 klases korpusi nodrošina aizsardzību pret putekļu uzkrāšanos un intensīvām augstspiediena mazgāšanas procedūrām 48 V litija baterijām, kas padara tos gandrīz vai obligātus rūpniecības aprīkojumam, darbojoties telpās, kur silīcija līmenis pārsniedz 10 mg uz kubikmetru. Šūnas iekšpusē ir sakārtotas tādā veidā, lai izturētu vibrācijas, izgājušas visas MIL-STD-810G standarta pārbaudes, tāpēc tās saglabā integritāti pat ilgstošas darbības laikā pa nelīdzeniem ceļiem. Saskaņā ar dažiem pagājušā gada rūpnieciskās enerģijas uzglabāšanas aptaujas lauka pārskatiem, aptuveni 89 procenti uzņēmumu, kas izmanto šāda veida noslēgtos sistēmas, pieredzēja mazāk problēmu, ko izraisīja nepiemēroti laika apstākļi. Attiecībā uz temperatūras ekstremālajiem apstākļiem, šīs baterijas spēj funkcionēt no mīnus 40 grādiem pēc Fārenheita līdz pat 158 grādiem pēc Fārenheita, pateicoties gudrai siltuma pārvaldības tehnoloģijai. Turklāt tajās ir arī spiediena izlīdzināšanas vārsti, kas novērš mitruma bojājumus, kad relatīvais mitrums sasniedz līdz pat 98 procentiem.
Saskaņā ar Batteries Inc. nesen publicēto pētījumu, kas publicēts 2023. gadā, pārvēršot baterijas uz 48 V litija baterijām, var samazināt rūpniecisko oglekļa emisiju līdz pat 40 procentiem salīdzinājumā ar tradicionālajām svina skābes alternatīvām. Šajās baterijās ir iespaidīga pārstrādes likme - aptuveni 95%, kas nozīmē, ka lielākā daļa no šiem dārgmetāliem, tostarp kobaltam, niklam un litijam, tiek atgriezti ražošanas procesā, nevis nonāk atkritumu lauzumos. Mēs runājam par to, ka katru gadu ar šo slēgto ķēdes sistēmu no atkritumu plūsmas izņem vairāk nekā 12 tūkstoši tonnu vecās baterijas. Turklāt ir vēl viens labums, par kuru ir vērts minēt arī to mazāks pēdas izskats nozīmē, ka uzņēmumiem tos jānosūta par 30% mazāk bieži nekā ar šīm lielām, apgrūtinošām alternatīvām, kas dabīgi samazina ar transportu saistītās emisijas visā sistēmā.
Integrēta ēku pārvaldības sistēma nodrošina piekļuvi izsekojamai informācijai par enerģijas izmantošanas efektivitāti un izmantošanas modeļiem. Šāda veida dati palīdz ēkām iegūt ISO 14001 zaļo sertifikāciju aptuveni divas trešdaļas ātrāk nekā agrāk. Kad objekti reāllaikā uzrauga lādēšanas ciklus un temperatūras svārstības, tie paliek priekšā attiecībā uz ES Bateriju direktīvas 2027 noteikumiem par rūpniecisko bateriju pārredzamību. Arī skaitļi pastāsta savu stāstu — vietas, kas ir pārgājušas uz 48 V litija tehnoloģiju, pieredzē aptuveni piekto daļu mazāk problēmu ar vides regulācijām salīdzinājumā ar vietām, kas joprojām izmanto novecojušu bateriju tehnoloģiju. Patiesībā tas ir saprotams, jo jaunākas sistēmas vienkārši labāk darbojas saskaņā ar šodien stingrākajiem standartiem.
Vidzemes reģiona loģistikas centrs ik gadu novērš 18 tonnas bīstamā svina atkritumu, nomainot vairāk nekā 200 forklāžu akumulatorus ar 48 V litija vienībām. Šī maiņa samazināja enerģijas patēriņu uz lādēšanas ciklu par 35 % un sešos mēnešos nodrošināja TRUE Zero Waste sertifikāciju — ātrāko apstiprinājumu, kas reģistrēts tās reģionālajā regulējošajā apgabalā.
Industriālajās vides šobrīd lēnām pazūd vecās svina-skrūves un želejas baterijas. Pēdējā tirgus analīze rāda, ka aptuveni 85 procenti nesen uzstādītās materiālu apstrādes iekārtas tagad tiek piegādātas ar 48 V litija enerģijas blokiem. Litiju salīdzinājumā ar tradicionālajām opcijām raksturo nopietnas priekšrocības. Ar aptuveni 60 % vairāk enerģijas iepakotu tajā pašā telpā un uzlādes laiku saīsinājumu par aptuveni 80 %, iekārtām vairs nav nepieciešams nepārtraukti nomainīt akumulatorus darbības laikā. Tas ļāvis noliktavām efektīvāk izveidot savas telpas, vienlaikus nodrošinot automatizētu procesu nepārtrauktu darbību bez negaidītiem pārtraukumiem akumulatoru maiņas dēļ.
48 V litija baterijas atbalsta ražošanu tieši laikā, ļaujot uzlādēt tās īsu ražošanas pārtraukumu laikā. Spēja uzlādēties mazāk nekā 25 minūtēs ideāli saskan ar AGV flotili, kas darbojas 24/5 ražošanas vidē. Iekļaujot to IoT spējīgās enerģijas platformās, ražotāji ziņo par 18% ātrāku montāžas līniju caurlaidību.
Analītiķi prognozē, ka līdz 2028. gadam 72% rūpniecības objektu standartizēs 48 V litija bateriju sistēmas. Šīs tehnoloģijas savietojamība ar hibrīdiem ūdeņraža degvielas elementiem un saules mikrotīkliem to nostāda kā nākamās paaudzes gudro rūpnīcu pamatu, jo īpaši tādēļ, ka globālie noteikumi pakāpeniski izslēdz fosilā kurināmā rezerves ģeneratorus.
48 V litija baterijas nodrošina augstāku enerģijas blīvumu, ātrākas uzlādes iespējas, ilgāku kalpošanas laiku, mazākas uzturēšanas vajadzības, vides priekšrocības un modernākas drošības funkcijas salīdzinājumā ar svina skābes baterijām.
Tām ir zemāks oglekļa pēdas nospiedums, augsts pārstrādes līmenis, samazinātas transporta emisijas un tās atbalsta atbilstību zaļajiem regulatīvajiem standartiem, piemēram, ISO 14001.
Jā, tās ir aprīkotas ar funkcijām, piemēram, baterijas vadības sistēmu, termisko un pārlādes aizsardzību, kā arī noslēgtu izturīgu konstrukciju, lai nodrošinātu uzticamību un drošību ekstrēmos apstākļos.
Nozarēs, piemēram, automatizētās noliktavās, robotu sistēmās, rūpniecībā un āra rūpnieciskajās lietojumprogrammās, iegūst labumu no to enerģijas efektivitātes, kompaktā dizaina un uzticamības.