¿Cuál es la discusión actual alrededor de tecnología de la batería? Melissa Barnett mira porqué las baterías de plomo son todavía populares, la corriente y la tecnología emergente de la batería, y la aplicación el reciclaje de la batería.
La demanda global de los consumidores para la entrega rápida del producto y la subida de automatización y de conectividad son los factores que determinan el mercado para las baterías en el sector del movimiento de materiales. En los E.E.U.U., los mercados de la batería, de la carga y de intercambio de la batería esperan considerar el crecimiento del 5% a de 2024 y de un valor anual de USD3 mil millones.
Las baterías de plomo dominaron el mercado hasta la década pasada, cuando el crecimiento rápido de vehículos eléctricos enchufables y de la automatización exigió el desarrollo de la rápido-carga, un poder de batería más duradero, sin emisiones, incitando la subida de la batería de ión de litio. La subida subsiguiente del IoT está empujando la eficacia, requiriendo pedazos de equipo poder hablar con uno a para la recopilación de datos, la gestión, y el mantenimiento.
Desde 2015, varios nuevos proveedores industriales de la batería han incorporado el mercado con las baterías de ión de litio como su único producto, y muchos de los prolongados líderes en el mercado de la batería de plomo han introducido alternativas.
Los fabricantes de la carretilla elevadora en cada continente ahora ofrecen las carretillas elevadoras eléctricas en una gama de opciones como respuesta a la cara cambiante del comercio electrónico. Esto, a su vez, tiene un impacto en tecnología y ventas de la batería, y continuará haciendo tan.
De plomo todavía está aquí
Desde 2008, cuando la primera carretilla elevadora accionada de ión de litio hizo su principio, los doomsayers han estado prediciendo el fallecimiento de baterías de plomo en carretillas elevadoras eléctricas, con todo 12 años encendido, las baterías de plomo todavía están aquí y, de momento, se están sosteniendo constantemente en varios mercados. Las razones de esto se cuestan principalmente y uso.
“La aceptación de la vieja o nueva tecnología de la batería es en gran parte dependiente en el ahorro alcanzado por el usuario,” sugiere el punto bajo de Lucas, director de marketing para el márketing real de la batería, basado en Malasia. “En el mercado asiático, las baterías de plomo permanecerán como la opción dominante para el movimiento de materiales. Esto es debido a su coste mucho más barato, el hecho de que la mayoría de las carretillas elevadoras están utilizadas para las operaciones del uno-cambio solamente, y la mayoría de clientes no posee su propio equipo. Además, en el ambiente caliente y húmedo de Asia de trabajo, hay un riesgo de estallido de las baterías de litio. La disposición de estos tipos de baterías es también una preocupación, porque Malasia, en este tiempo, no tiene ninguna capacidad para reciclar las baterías de litio pero podemos y reciclamos las baterías de plomo,” dice bajo.
Lisa Chen, encargado de ventas para STB América, está de acuerdo que el precio es el conductor principal, pero otras consideraciones incluyen el coste de tener que modificar el equipo existente para aceptar las baterías de litio o el equipo de la posesión que no puede ser modificado. Chen añade que los usuarios de baterías de plomo pueden también ser reacios mothball su infraestructura de carga costosa apenas todavía.
“Uno de los pensamientos entendidos mal de la industria de hoy es que la carga rápida es el estándar, cuando es realmente específica a un uso,” sugiere a Paul Paciello, presidente de las piezas de la tecnología del funcionamiento de Helmar. Paciello cree que la decisión más importante cuando elegir una batería y cargadores es el ambiente él se está utilizando adentro, y la razón por la que la mayoría de los clientes de Helmar opta por baterías de plomo. “La mayoría de los negocios trabajan en un trabajo 9-5 (día) y… la carga más eficiente es enchufar al final del día y volver a una batería completamente cargada al inicio del día próximo del trabajo. Evitar fracaso prematuro es mejor alcanzado cuando las baterías pueden cargar a la tarifa más lenta y no consiguen cobradas excesivamente,” Paciello explica. Los cargadores del PBM de Helmar son los cargadores elegantes que comunican con la batería para reconocer el nivel de carga necesario. Una vez que alcanza 100%, la unidad apagó, tan preservando vida de batería y atenuando fracaso prematuro de la célula.
Una batería de plomo de la carretilla elevadora puede constituir el hasta 30% del valor de una nueva carretilla elevadora y correr por aproximadamente 6.000 horas, así que tiene sentido económico de maximizar la vida útil de una carretilla elevadora eléctrica con la buena gestión de la batería. La vida de batería se puede afectar por cómo se utiliza una carretilla elevadora, frecuencia del uso, y el peso de la carga. Algunas medidas simples se pueden tomar para manejar vida útil de la batería, incluyendo el profundo-ciclo regular que carga, asegurándose que la batería no congela ni que se recalienta, volviendo a llenar los líquidos, evitando aplanando la batería, y manejando la acumulación del sulfato de la ventaja.
“El problema más significativo con las baterías de ventaja es sulfatación y la degradación de las placas de la ventaja,” dice Dušan Uhrik, portavoz para el fabricante eslovaco de PowerBatt, un añadido líquido orgánico de la batería. Para ampliar la vida de una batería de plomo, PowerBatt demanda invertir la sulfatación de la batería, aumenta porosidad y fortalece la masa activa mientras que elimina el ‘fango de Brown’, el sedimento que se acumula en la parte inferior de la caja de batería. “Invirtiendo el daño, una batería destinada para la papelera de reciclaje es vuelta ‘como la nueva condición’, prolongando vida y funcionamiento de batería,” dice Uhrik.
De ión de litio, el mercado cada vez mayor de la batería
La productividad y la eficacia mejoradas son a menudo los conductores para la nueva tecnología y mientras que las baterías de ión de litio después de que una década en el mercado se pueda decir apenas para ser nueva tecnología, las razones de tomar la tecnología siguen siendo constantes. En los E.E.U.U., la tarifa de la adopción para la tecnología de ión de litio en el mercado del movimiento de materiales en 2018 era 2,5%. La denuncia más común sobre las baterías de litio es el alto coste inicial pero, como Koen Bilcke, el coordinador para el centro de tecnología de las fuentes de la batería de Bélgica, explica, “mientras que la inversión de una batería de ión de litio es más que el doble comparado a otras baterías de la tracción, si usted toma en la consideración la energía total almacenada en la batería sobre su curso de la vida, la producción de la energía es más de cuatro veces más arriba. La densidad de energía de ión de litio es muy alta. Con dimensiones restrictas, usted puede aumentar fácilmente la capacidad y la autonomía de su uso. Por ejemplo, debido a las zonas bajas en emisiones en los Países Bajos, vemos una necesidad creciente de grúas eléctricas en centros de ciudad históricos. Una batería de plomo no se puede utilizar en este uso, pues no tiene suficiente capacidad para el trabajo. Las baterías de ión de litio tienen una densidad de tan alta energía que pueden aumentar la autonomía de la grúa para el día entero,” dicen Bilcke.
Roberto O'Dette, vicepresidente ejecutivo y ARRULLA de las baterías industriales Revel, cree el escenario perfecto es alcanzar eficacia y productividad mientras que reduce costes totales y cree que tecnología de la batería de litio puede alcanzar las tres necesidades críticas. Las “baterías de litio pueden producir dos a tres veces más ciclos de trabajo que las baterías de plomo. No requieren cambios de la batería y, a lo largo de un cambio de trabajo, se realizan más constantemente porque no hay caída de voltaje, especialmente en usos de la carga alta y pesada. También, las baterías de litio se pueden recargar en una hora o menos, dependiendo de la profundidad de la carga. En dos usos del tres-cambio, una batería de litio puede tomar el lugar de dos o tres baterías de plomo. El funcionamiento de carga de la gestión y de la batería se puede todos manejar con la telemática de la batería. Qué esto hierve abajo es una mejor rentabilidad de la inversión,” dice a O'Dette. La seguridad, las consecuencias para el medio ambiente, y la facilidad de empleo son también áreas que los clientes miran para a la mejora, O'Dette añade. “La fuerza impulsora detrás de nuestro diseño es seguridad. Deleitese eligió un diseño prismático de la célula, que es la célula más segura para el uso en usos de la carretilla elevadora. Nuestra química, fosfato del manganeso del hierro del litio (LiFeMnPO4), es la química más estable para el uso de la carretilla elevadora,” dice a O'Dette.
Siempre que una nueva tecnología se lance sobre el mercado, toma tiempo y un programa constante de la educación para aliviar preocupaciones de clientes potenciales. El miedo y la razón, dice el pato de Thomas, vicepresidente y el director general de la Tri elevación NC del distribuidor autorizado de la carretilla elevadora de los E.E.U.U., es razones que los clientes son reacios tomar nueva tecnología de la batería. “El elemento principal que hemos hecho es da una presentación completa del producto, junto con el coste de análisis de operación, generalmente 12 a 24 meses de ROI, y una demostración del producto, así que el cliente puede ver cómo es fácil la batería de BYD es cargar y mantener. La mayoría de los clientes convierten a las baterías de ión de litio debido a los costes relacionados con las carretillas elevadoras de IC, los nuevos estándares requeridos para los motores, los costes de alto mantenimiento y los altos costes del combustible,” dice el pato. Uno de los clientes del NC de la Tri elevación, una fábrica de la comida y un almacén, tiene actualmente 24 carretillas elevadoras con pilas del fosfato de ión de litio de BYD en funcionamiento y otros 16 en orden. “El cliente actuó IC y las carretillas elevadoras batería-conducidas. Desde el cambio al poder de batería de litio, su eficacia ha aumentado, con los conductores que gastaban más productos móviles del tiempo y menos depósitos de gasolina cambiantes del tiempo, comprobando el aceite, o tratando de las baterías cambiantes o de riegos. El cliente redujo realmente el tamaño de su flota por 16 carretillas elevadoras,” dice el pato.
El BI Guozhong, director general de la división de la carretilla elevadora para el fabricante chino BYD, cree que la innovación técnica será qué apelará a los usuarios y a los convertidos de la batería de ión de litio. La “innovación contribuirá al resultado de hacer más con menos para los clientes. Los clientes quieren sobre todo cuál es conveniente y puede solucionar el problema, mientras que crea el valor para él,” Guozhong cree. BYD era uno de los innovadores tempranos de la tecnología de ión de litio y ha sido instrumental en el desarrollo de las baterías de ión de litio del fosfato así como diseñando una de las primeras carretillas elevadoras para utilizar tecnología de la batería de litio. El ECB18C de BYD ganó el premio de 2016 IFOY para un camión del contrapeso hasta 3.5T. El ECB18C es un apilador de ión de litio de 80 v y en la opinión de los jueces, la carretilla elevadora solucionó uno de los problemas más grandes de carretillas elevadoras eléctricas - longevidad de funcionamiento, pues el ECB18C, con su batería de ión de litio del fosfato, puede ser extremadamente rápido recargado, como a menudo según las necesidades y sin el efecto de memoria, que los medios él pueden manejar un deber del tres-cambio sin la detención.
Adrian Martin, director general, calidad y asistencia técnica para la fuerza Australiano-basada de la bifurcación del distribuidor autorizado, dice que las baterías de ión de litio llenan el vacío entre las carretillas elevadoras del motor de combustión interna y eléctricos, modificado para cumplir estándares europeos, pero debido a la reducción en poder de resolver la emisión los requisitos son inaceptables a muchos operadores. “Las carretillas elevadoras de la batería de litio tienen tiempos más cortos de la carga, coste comparable de la propiedad y de un funcionamiento más seguro, más limpio, más duradero,” dice a Martin. Él añade que la facilidad de la carga y de la eliminación del mantenimiento diario de la batería tiene ventajas significativas de las seguridades y saludes laborales.
Reciclaje
Hay varias razones que hacen las baterías de ión de litio a un ganador en las participaciones de la tecnología de energía pero la capacidad de reciclarlas no es una. La mayoría de baterías de ión de litio, incluyendo las baterías del fosfato del litio preferidas por el sector del movimiento de materiales, es una materia desafiadora cuando se trata del reciclaje. Un australiano reciente que el CSIRO (ciencia de la Commonwealth y organización de investigación industrial) divulga sobre el reciclaje de ión de litio indicado que el solamente 2% de la publicación anual de Australia 3.300 T de basura de la batería de ión de litio está reciclado, y mientras que esto se compone principalmente de nacional bastante que basura de ión de litio industrial, industria contribuye. Las figuras actuales para Europa y los E.E.U.U. no son mucho más altas - menos el de 5%. Por la comparación, el informe también indicó que de los 150.000 T de baterías de plomo vendidas en 2010, los 98% fueron reciclados. El informe se encendió observar que como los vehículos eléctricos llegan a ser cada vez más comunes, este problema es probable ser compuesto. Los analistas industriales predicen que este año, China solamente generará 500.000 T de baterías de ión de litio usadas y en 2030, el número mundial golpearán 2 millones de T por año.
El líder Anand Bhatt del equipo de investigación del CSIRO explicado en una entrevista reciente con la tecnología digital que las tecnologías de la batería de plomo están consideradas ya ser tecnología ‘verde’ porque se recogen y se reciclan activamente a un alto porcentaje, algo de Future Power de la revista que no sucede con las baterías de ión de litio. Bhatt se encendió explicar eso que reciclaba las baterías de ión de litio se centra en la recuperación de materiales de alto valor seleccionados. Uno de los problemas es que los adelantos de la batería pueden reducir la economía del reciclaje. Por ejemplo, la batería del fosfato del hierro del litio no contiene ningún cobalto de alto valor, que es uno de los conductores económicos dominantes para reciclar. La tecnología de la batería de litio está investigando el litio-azufre como componente clave en la tecnología emergente de la batería de litio, particularmente para los vehículos eléctricos, debido a su capacidad de almacenamiento de una energía más alta. Sin embargo, el litio-azufre es inadecuado para las plantas de reciclaje actuales, también tiene poco valor económico, y el metal del litio en estas baterías puede causar problemas cuando está expuesto al aire y a la humedad.
Cuando se reciclan las baterías de ión de litio, experimentan un proceso de alta temperatura de la fundición. La operación se realiza en los edificios especialmente diseñados, que son costosos construir y actuar y requerir el equipo particular ocuparse de las emisiones tóxicas generadas por el proceso de la fundición. A pesar del coste, el actual de las plantas de reciclaje es incapaz de extraer todos los materiales de la batería de ión de litio. Las baterías de ión de litio también tienen una estructura complicada; en cambio, las baterías de plomo están desmontadas fácilmente. La ventaja, que explica el áspero 60% del peso de una batería, se puede separar rápidamente de los otros componentes, dando por resultado casi 100% de la ventaja que es reciclada.
El reciclaje limitado de la batería de litio existe en la mayoría de los países y el informe del CSIRO sugiere que si la industria y la nueva tecnología pueden trabajar juntas, el reciclaje eficaz pueda ser establecido y proporcionar una entrada de valor añadido a la producción del recurso. La llave, el equipo de Bhatt dice, es divertir las baterías del vertido - hacer esto requiere un acercamiento regulador combinado, nuevas soluciones de la ciencia y una inversión - y educación del consumidor.
¿Dónde para al litio?
No sólo las baterías de ión de litio necesitan intensificar a sus “credenciales verdes” con mejor el reciclaje de opciones, pero para algunos expertos, como Graham Conway, el ingeniero principal en el Southwest Research Institute de la organización de la investigación y desarrollo de los E.E.U.U., la idea de las ‘emisiones cero’ es engañoso. Conway dice que las emisiones están medidas actualmente del tubo de escape - ningún tubo de escape, ningunas emisiones - pero deben, de hecho, ser medidas de las emisiones de la cuna a la sepultura, de mediciones generadas por la producción del vehículo, de la mina de los minerales de la crudo-tierra requeridos para las baterías de ión de litio y de la producción pesada de las baterías ellos mismos de la energía. Conway cree que el futuro es energía de combustibles biológicos y de energías renovables, y para un equipo más grande, pilas de combustible del hidrógeno. Pero la mejor tecnología sería hibridación - cuando el poder de batería y los motores de combustión interna trabajan juntos para desbloquear eficacia máxima de los motores de combustión interna.
O'Dette está de acuerdo que la tecnología de la pila de combustible puede tener un futuro: “La tecnología de la pila de combustible ha hecho algunos grandes avances en los 10 años pasados y tiene sentido en usos extremadamente grandes,” él dice, pero qué lo excita está más la idea de la carga inductiva, “donde los operadores parquearán simplemente la carretilla elevadora al lado de un cojín de la inducción para cargar - ningunos enchufes, ningunos cables,” las musas O'Dette.
El punto bajo real dice que las nuevas tecnologías que han cogido su ojo incluyen el graphene y las baterías de estado sólido, pero él cree que éstas no serán corriente principal a menos que sean comercialmente viables.
A pesar de la charla de alternativas, el poder de batería sigue siendo la tecnología más viable, particularmente con el R&D de los materiales del electrodo. Los expertos predicen que la capacidad de baterías de ión de litio aumentará en el hasta 40% con más desarrollo. Los avances son hechos posibles por los ánodos que aumentan su capacidad enriqueciendo el material con silicio y los electrólitos estables de alto voltaje que mejoran perceptiblemente el funcionamiento de los cátodos.
La tecnología de la batería de ión de litio continuará indudablemente mejorando y desarrollando las ventajas de la densidad de alta energía, del funcionamiento, de la eficacia, y de la facilidad de empleo que los han hecho ya tan populares. Pero, hasta que las baterías de ión de litio costadas cerca de los precios de la batería de plomo, de plomo continúen siendo la opción preferida en varios sectores del movimiento de materiales.
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