EN
Rýchle odkazy
48V lithium-ionové batérie ponúkajú približne o 50 % vyššiu energetickú hustotu v porovnaní s tými staršmi oloveno-kyselinovými riešeniami. Čo to znamená? Viac výkonu, ale v oveľa menšej a ľahšej konštrukcii. Rozdiel v rozmeroch je skutočne dôležitý pri práci v tesných priestoroch, najmä v miestach ako automatizované sklady alebo robotické systémy, kde každý palec má význam. Pozrime sa na čísla: jedna jediná 48V lithium-ionová batéria dokáže vykonať prácu troch samostatných oloveno-kyselinových jednotiek bez straty doby prevádzky. Na tento fakt upozornili odborníci z Abyss Battery vo svojej najnovšej správe z roku 2024. Je preto pochopiteľné, prečo sa výrobcovia v súčasnosti prepnú na túto technológiu.
Tieto batérie dosiahnu 80 % nabitia za menej ako 1,5 hodiny – až štyrikrát rýchlejšie ako gélové batérie – čo podporuje nepretržitú prevádzku. Ich stabilný napätie počas rýchleho dobíjania znižuje zaťaženie pripojených systémov, čo umožňuje vozidlám na manipuláciu s materiálom prevádzkovať sa s o 30 % menej prerušeniami nabíjania v porovnaní so staršími systémami.
Výrobca autodiely prvej úrovne znížil výpadky zariadení o 20 % po prechode svojej flotily AGV (Automaticky riadené vozidlá) na 48V lithium-iontové batérie. Využitím 45-minútového príležitostného nabíjania počas výmeny zmien získal závod ročne ďalších 415 výrobných hodín bez rozširovania výrobnej plochy.
48V lithium-ionové batérie ponúkajú 3–5× viac nabíjacích cyklov ako oloveno-kyselé batérie, pričom ich životnosť presahuje 3 000 plných cyklov. Táto odolnosť minimalizuje frekvenciu výmeny a s tým spojené prerušenia pracovného procesu, čo je kľúčovou výhodou v priemyselných aplikáciách s vysokým využitím.
Na rozdiel od oloveno-kyslých systémov, ktoré vyžadujú pravidelné kontroly elektrolytu a čistenie svoriek, 48V lithium-ionové batérie nevyžadujú údržbu. Štúdia z roku 2023 zistila, že priemyselné prevádzky ročne minú o 72 % menej na údržbe lithium-ionových batérií v porovnaní s oloveno-kyslými ekvivalentmi.
Po nasadení 48V lithium-ionových batérií vo svojej flotile AGV dosiahla európska logistická spoločnosť za 18 mesiacov zníženie nákladov na energiu a údržbu o 40 %. Mesačné výpadky spôsobené výmenou batérií klesli z 12 hodín takmer na nulu.
Počiatočná cena môže byť vyššia u 48V batérií s lítiovou technológiou, ale tieto batérie vydržia v priemere približne 8 až 10 rokov. Ak sa pozrieme na celkový obraz, za týchto desať rokov to znamená približne o 23 % nižšie celkové náklady v porovnaní s tradičnými systémami olovených akumulátorov. Mnohí progresívni prevádzkoví manažéri v poslednej dobe začali prijímať modely nákladov životného cyklu. Tieto nástroje pomáhajú sledovať úspory vo viacerých oblastiach. Hovoríme tu aj o skutočných číslach. Nedávna štúdia spomína úsporu približne 740 000 USD každý rok len vďaka zníženiu strát energie a optimalizácii pracovných procesov. Údaje zverejnil Inštitút Ponemon v roku 2023, hoci si už nepresne pamätám, či to bolo presne toto číslo alebo niečo podobné.
Moderné 48V lithium-iontové batérie sú vybavené sofistikovanými systémami riadenia batérií, tiež známymi ako BMS. Tieto systémy nepretržite monitorujú veci ako úrovne napätia, zmeny teploty a tok prúdu. Ich veľká hodnota spočíva v schopnosti predchádzať problémom ešte pred ich vznikom. Keď sa jedna bunka začne správať nepravidelne, BMS ju môže odpojiť od zvyšku batérie. To je mimoriadne dôležité v továrňach a skladoch, kde elektrické problémy spôsobujú približne tri štvrtiny všetkých poškodení zariadení, čo uvádza minuloročna Správa o priemyselnej bezpečnosti. Navyše tieto inteligentné systémy pomáhajú udržiavať rovnováhu medzi jednotlivými bunkami, čo znamená aj dlhšiu životnosť batérie. Hovoríme tu o približne 35 % dlhšej prevádzkovej dobe v náročných podmienkach montážnych liniek a podobných pracovných priestorov.
Systémy s napätím 48 V s lítiovou technológiou sú vybavené viacstupňovým riadením teploty, ktoré im umožňuje spoľahlivo fungovať aj pri teplotách okolo 140 stupňov Fahrenheita, čo je približne 60 stupňov Celzia. To predstavuje o 22 percent lepšiu odolnosť voči teplote v porovnaní s tradičnými olovovo-kyselinovými batériami. Tieto systémy navyše obsahujú patentovo chránené kanály na rozvádzanie tepla, ktoré pomáhajú efektívne odvádzať nadbytočné teplo pri intenzívnom zaťažení a prevádzke s vysokým prúdom. To je obzvlášť dôležité pre automatizované vedené vozidlá (AGV), ktoré denne prejdú cez viac ako osemdesiat nabíjacích cyklov. Čo sa týka bezpečnosti, systémy majú priamo zabudované obvody na ochranu proti prebitiu. Podľa noriem Národnej asociácie pre ochranu pred požiarom (NFPA) tieto obvody znižujú riziko vzniku požiaru približne o 92 percent v porovnaní so systémami bez monitorovacích funkcií. Pomerne pôsobivé, ak sa opýtate mňa.
Oceľové spracovateľské zariadenie zaznamenalo úplné ukončenie tých otravných problémov termálneho poháňania, keď vymenilo staré robotické systémy pecí za nové systémy lithium-iontových batérií s 48 voltmi a keramicky zosilnenými separátormi. Tieto vylepšené jednotky bežali nepretržite približne 6 200 hodín počas takmer 18 mesiacov, aj keď teploty vo výrobnej prevádzke dosiahli 131 stupňov Fahrenheita. To je oveľa lepšie v porovnaní so staršími niklovými batériami, ktoré prestávali fungovať približne každých 47 dní. Údržbársky tím si tiež všimol významný pokles energetickej výpadkovosti – o približne dve tretiny voči predchádzajúcemu obdobiu, čo dokazuje, aké odolné sú tieto nové batérie za takých náročných prevádzkových podmienok.
Kryty s ochranou IP68 zabezpečujú 48V batérie typu lithium proti ukladaniu sa prachu a agresívnemu čisteniu pod vysokým tlakom, čo ich robí takmer nevyhnutnými pre banícky materiál prevádzkovaný v prostredí, kde hladina kremíka presahuje 10 mg na kubický meter. Bunky sú usporiadané tak, aby odolávali vibráciám, pričom úspešne prešli všetkými testami podľa normy MIL-STD-810G, a preto zostávajú nepoškodené aj počas dlhodobej práce na nerovnom povrchu. Podľa niektorých polníckych správ z minuloročného prieskumu priemyselných systémov na ukladanie energie približne 89 percent spoločností, ktoré používajú tento druh uzavretého systému, zaznamenalo menej problémov spôsobených zlými poveternostnými podmienkami. V extrémnych teplotných podmienkach tieto batérie vydržia všetko od mínus 40 stupňov Fahrenheita až po 158 stupňov Fahrenheita, a to vďaka inteligentnej technológii riadenia teploty. Okrem toho sú vybavené aj ventilmi na vyrovnávanie tlaku, ktoré zabraňujú poškodeniu vlhkosťou pri relatívnej vlhkosti vzduchu až do 98 percent.
Podľa najnovšej štúdie spoločnosti Batteries Inc. zverejnenej v roku 2023 môže prechod na 48V lítiové batérie znížiť priemyselné emisie uhlíka až o 40 percent v porovnaní s tradičnými oloveno-kyselinovými riešeniami. Tieto batérie dosahujú pôsobivé miery recyklácie okolo 95 %, čo znamená, že väčšina týchto cenných kovov vrátane kobaltu, niklu a lítia sa vráti späť do výroby namiesto toho, aby skončila na skládkach. Hovoríme o tom, že takéto uzavreté systémy každoročne zabránia vzniku viac ako 12 tisícov metrických ton starých batérií vo odpadových tokoch. Navyše existuje ešte jedna hodnotná výhoda – ich menšia veľkosť totiž znamená, že firmy ich musia prepravovať o 30 % menej často ako tie veľké a objemné alternatívy, čo prirodzene celkovo zníži emisie súvisiace s dopravou.
Integrovaný systém riadenia budov poskytuje prístup k sledovateľným informáciám o tom, ako efektívne sa využíva energia a aké vzory využívania sa z toho odvíjajú. Takéto údaje pomáhajú budovám získať ekologické certifikácie ISO 14001 približne dvakrát rýchlejšie ako predtým. Keď zariadenia sledujú nabíjacie cykly a zmeny teploty v reálnom čase, sú voči novým pravidlám smernice EÚ o batériách 2027 týkajúcim sa priehľadnosti priemyselných batérií o krok napred. Čísla tiež hovoria za svoje – miesta, ktoré prešli na technológiu 48V lithium, zaznamenávajú približne o jednu pätinu menej problémov s environmentálnymi predpismi v porovnaní so zariadeniami, ktoré stále používajú zastaralé batériové technológie. V skutočnosti to dáva zmysel, keďže novšie systémy sa lepšie hodilia k dnešným prísnejším štandardom.
Distribučné centrum v stredozápadnej časti USA každoročne eliminuje 18 ton nebezpečného odpadu obsahujúceho olovo tým, že nahrádza viac ako 200 batérií pre vozíky jednotkami s 48V lithium-iontovými batériami. Táto zmena znížila spotrebu energie na jeden cyklus nabíjania o 35 % a viedla k získaniu certifikácie TRUE Zero Waste do šiestich mesiacov – najrýchlejšieho schválenia zaznamenaného v rámci jej regionálneho regulačného obvodu.
Staré olovovo-kyselinové a gélové batérie sa v priemyselných prostrediach postupne vytrácajú. Podľa najnovšej analýzy trhu sa približne 85 percent novo inštalovaného manipulačného zariadenia dodáva s 48V lithium iontovými batériami. Lithium ponúka výrazné výhody oproti tradičným riešeniam. S približne 60-percentnou vyššou energetickou hustotou v rovnakom priestore a časom nabíjania skráteným o približne 80 percent už prevádzky nemusia počas prevádzky neustále meniť batérie. To umožnilo skladiam efektívnejšie navrhnúť svoje priestory a zároveň udržiavať automatizované procesy v chode bez neočakávaných výpadkov kvôli výmene batérií.
48V lithium-iontové batérie podporujú výrobu na základe práve včas (just-in-time) tým, že umožňujú dobíjanie počas krátkych výrobných prestávok. Ich schopnosť dobiť sa za menej ako 25 minút dokonale zodpovedá prevádzke flotily AGV v 24/5 výrobných prostrediach. Keď sú integrované s energetickými platformami s podporou IoT, výrobcovia hlásia o 18 % vyšší výkon montážnych linky.
Analytici predpovedajú, že do roku 2028 bude 72 % priemyselných zariadení štandardizovaných na systémy 48V lithium-iontových batérií. Kompatibilita tejto technológie s hybridmi horínových palivových článkov a solárnymi mikrosietami ju umiestňuje ako základ pre inteligentné továrne novej generácie, najmä vzhľadom na globálne predpisy, ktoré postupne eliminujú záložné generátory spaľujúce fosílne palivá.
48V lithium-ionové batérie ponúkajú vyššiu energetickú hustotu, rýchlejšie nabíjanie, dlhšiu životnosť, menšiu potrebu údržby, environmentálne výhody a pokročilé bezpečnostné funkcie v porovnaní so svorkovými batériami.
Majú nižší uhlíkový odtlačok, vysoké miery recyklácie, znížené emisie z dopravy a podporujú dodržiavanie ekologických predpisov, ako je ISO 14001.
Áno, sú vybavené funkciami, ako je systém riadenia batérie, tepelná a ochrana proti prebitiu, a tesnené odolné konštrukcie, ktoré zabezpečujú spoľahlivosť a bezpečnosť v extrémnych podmienkach.
Odvetvia, ako sú automatizované sklady, robotické systémy, ťažba a vonkajšie priemyselné aplikácie, profitujú z ich energetickej účinnosti, kompaktného dizajnu a spoľahlivosti.