Vybrat správnou bateriovou technologii pro vaše vysokozdvižné vozíky je zásadní. Jak stále více firem přechází na elektrický pohon kvůli vyšší efektivitě a nižším emisím, je velmi důležité pochopit rozdíly mezi bateriemi lithio-železo-fosfátovými (LiFePO4) a niklo-mangano-kobaltovými (NMC).

Tento článek porovnává obě bateriové technologie z hlediska jejich výkonu, bezpečnosti, nákladů a vlivu na životní prostředí.

Přehled bateriových technologií

LiFePO4 a NMC jsou lithium-iontové baterie, které se vyznačují svou vysokou energetickou hustotou a schopností rychlého dobíjení. Liší se však složením, výkonem, bezpečností, životností a různým využitím.

Lithio-železo-fosfátové (LiFePO4) baterie

LiFePO4 baterie pro vysokozdvižné vozíky jsou v průmyslu stále populárnější, a to díky své bezpečnosti, dlouhé životnosti a menšímu dopadu na životní prostředí. Tyto baterie jsou ideální pro využití vyžadující časté nabíjení a vybíjení, protože zvládají hluboké vybití bez výrazné degradace.

Niklo-mangano-kobaltové (NMC) baterie

NMC baterie nabízejí vyšší energetickou hustotu a výkon. Proto jsou vhodné v případě náročných provozů, kde je potřeba trvalý výkon po delší dobu, například pro autonomní vychystávače nebo tahače v továrnách s nepřetržitým tokem materiálu.

Srovnání výkonu

Energetická hustota

NMC baterie mají typicky vyšší energetickou hustotu, v rozmezí 150 až 200 Wh/kg, ve srovnání s LiFePO4 bateriemi, které nabízejí 100 až 150 Wh/kg. Tato vyšší energetická hustota umožňuje NMC bateriím i při jejich menší velikosti a nižší váze dodávat více energie. Proto jsou vhodné v situacích vyžadujících vyšší energetický výkon.

Účinnost a životnost

Oba typy baterií jsou účinné, ale LiFePO4 baterie nabízejí delší životnost cyklů. Při 100% hloubce vybití mohou LiFePO4 baterie vydržet více než desetkrát déle než NMC baterie. Proto jsou LiFePO4 baterie spolehlivější pro využití s častými nabíjecími cykly, jako je nepřetržitý provoz skladů.

Citlivost na teplotu

Výkon baterií je ovlivňován výškou teploty. LiFePO4 baterie jsou stabilní, ale při velmi nízkých teplotách jejich výkon klesá. NMC baterie se lépe přizpůsobují teplotním změnám, proto jsou vhodné pro prostředí s kolísajícími teplotami.

Rychlost nabíjení a odolnost

LiFePO4 baterie nabízejí vyšší účinnost nabíjecího cyklu a vydrží téměř pětkrát více nabíjecích cyklů než NMC baterie. Proto jsou LiFePO4 baterie spolehlivější pro využití s častým nabíjením, například v nepřetržitých průmyslových provozech jako jsou sklady.

Bezpečnostní aspekty

Při výběru baterií pro vysokozdvižné vozíky je bezpečnost prvořadá. LiFePO4 a NMC baterie mají různé bezpečnostní profily.

Rizika tepelného úniku

NMC baterie jsou náchylné k tepelnému úniku, nekontrolovatelnému samoohřevu, který může v extrémních podmínkách vést k explozím. K tomu může dojít již při teplotách kolem 210°C. Stabilní chemické složení LiFePO4 baterií a mnohem vyšší práh tepelného úniku výrazně snižují riziko požáru. Proto jsou i při různých využitích mnohem bezpečnější.

Stabilita a dopad na životní prostředí

NMC baterie obsahují kobalt, který pro životní prostředí představuje jistá rizika, včetně toxických výparů jak během životnosti baterie, tak při její likvidaci. LiFePO4 baterie neobsahují kobalt a patří mezi nejekologičtější dostupné technologie.

Analýza nákladů

LiFePO4 a NMC baterie se výrazně liší v ceně a celkových nákladech na jejich vlastnictví.

Náklady na výrobu baterií

K roku 2023 klesly průměrné náklady na výrobu LFP článku na přibližně 2 200 Kč za kWh, přičemž někteří výrobci uvádějí ceny až 1 250 Kč za kWh na začátku roku 2024. Náklady na výrobu NMC baterií neklesaly tak rychle. Ačkoli ceny NMC kolísají, vyšší poptávka po lithiu, niklu a kobaltu vedla v posledních letech ke zvýšení jejich cen.

Celkové náklady na vlastnictví (TCO)

LiFePO4 baterie nabízejí delší životnost, která za většiny podmínek přesahuje 8 000 cyklů. Oproti tomu NMC baterie obvykle vydrží 1 000 až 2 300 cyklů. V důsledku to znamená méně výměn LiFePO4 baterií a nižší náklady na jejich údržbu. Proto jsou z dlouhodobého hlediska nákladově efektivnější.

Využití ve vysokozdvižných vozících

Volba bateriové technologie při použití ve vysokozdvižných vozících ovlivňuje jejich provozní účinnost, nákladovou efektivitu a environmentální udržitelnost.

Lithio-železo-fosfátové (LiFePO4) baterie

LiFePO4 baterie jsou ideální v případech, kdy je vyžadováno časté nabíjení a vybíjení. Jejich stabilní chemie snižuje riziko nebezpečných úniků nebo emisí. Proto jsou optimální a bezpečnější pro vnitřní prostředí, jako jsou např. sklady.

Niklo-mangano-kobaltové (NMC) baterie

Vyšší energetická hustota NMC baterií je vhodná v případech, která vyžadují trvalý výkon po delší dobu. Jsou výhodné v těžkém provozu nebo pro kontinuální operace, kde je nezbytné dodávání energie s vysokou kapacitou.

Přechod na lithiové baterie

I když LiFePO4 a NMC baterie nabízejí řadu výhod, přechod z olověných baterií může být náročný. Počáteční investice je významná, ale zvážení celkových nákladů na vlastnictví po dobu životnosti baterie může vést k podstatným dlouhodobým úsporám. Organizace s intenzivním náročným provozem uvidí dobrou návratnost investic do lithiových technologií rychleji.

Environmentální dopad

Dopad bateriových technologií na životní prostředí je rostoucím problémem.

Získávání surovin

Výroba NMC baterií vyžaduje těžbu různých kovů, což vede k ničení místního prostředí, znečištění vody a emisím uhlíku. Těžba kobaltu, převážně v Demokratické republice Kongo, byla spojena s porušováním lidských práv. LiFePO4 baterie využívají železo a fosfát, které jsou snadněji dostupné a ekologičtěji získané.

Recyklace a nakládání s odpady

Efektivní recyklace použitých baterií je pro snížení dopadu na životní prostředí klíčová. NMC baterie vyžadují složitou recyklaci, zpětné získání cenných kovů je náročné. Recyklace LiFePO4 baterií je obecně snazší a jejich komponenty jsou méně toxické.

Emise a spotřeba energie

Výroba obou typů baterií přispívá ke zvyšování emisí skleníkových plynů. Kvůli složitým procesům rafinace kovů mají NMC baterie vyšší spotřebu energie a emise. LiFePO4 baterie mají typicky nižší uhlíkovou stopu díky méně energeticky náročné výrobě.

Závěr

Výběr mezi LiFePO4 a NMC bateriemi pro vaše vysokozdvižné vozíky je závislý na vašich provozních potřebách, bezpečnostních rizicích, environmentálních úvahách a analýze nákladů. LiFePO4 baterie vynikají v bezpečnosti, dlouhověkosti a v přínosech pro životní prostředí. NMC baterie nabízejí vyšší energetickou hustotu a výkon, což je vhodné pro náročné provozy.

Pro výběr nejlepší bateriové technologie pečlivě vyhodnoťte své požadavky a provozní kontext. Abyste se správně rozhodli, zvažte faktory jako je způsob jejich používání, environmentální podmínky, bezpečnostní požadavky a dlouhodobé náklady. Optimalizujete tak provoz vašich vysokozdvižných vozíků a dostojíte svým cílům v oblasti udržitelnosti.