Какие изменения на рынок принесут высоковольтные литиевые батареи

Экологические требования в мире ужесточаются, поэтому коммерческий и промышленный транспорт переходит на литиевые батареи. Мощным электрическим погрузчикам, строительным машинам, коммерческим грузовикам требуется много энергии. Передовые технологии в виде высоковольтных литиевых батарей помогают обеспечить складской и промышленный транспорт достаточным количеством энергии для трудоемких задач.

 Какие тяговые аккумуляторы считаются высоковольтными

В электромобильной отрасли «высоковольтными» считают 800-вольтные тяговые батареи, а напряжения до 400 В уже стали стандартом. В сфере складского и промышленного транспорта ситуация пока иная. Например, вилочные электропогрузчики редко работают от аккумуляторных батарей с напряжением выше 80 В. Причина кроется в меньшей безопасности высоковольтных аккумуляторов, однако производители уже решают эту проблему.

Высоковольтные аккумуляторы несут ряд преимуществ для промышленного электротранспорта:

• более быстрая зарядка;
• энергоэффективность – для получения одинаковой мощности требуется меньший ток;
• увеличение скорости передвижения и обработки очень тяжелых грузов;
• снижение толщины жил кабелей, благодаря чему снижается вес электропроводки, а также затраты на производство электрических машин.

Конечно, эти преимущества несущественны для некоторой промышленной или складской техники. Например, большинству вилочных погрузчиков не нужно снижать собственный вес, поскольку он ухудшает устойчивость. Им также не нужны высокие скорости движения или ускорения – это скорее опасно, чем полезно. Возможностей аккумуляторов напряжением до 80В предостаточно для работы с большинством грузов, ведь стандартные деревянные поддоны рассчитаны на нагрузки 500-2000 кг. Потребность в более высоком вольтаже могут иметь, например, мощные внедорожные погрузчики грузоподъемностью от 5000 кг.

Проблемы внедрения

Высоковольтные литиевые батареи способны повысить производительность, энергоэффективность электротранспорта. Однако важно учитывать повышенные требования к электробезопасности. Кабелям нужна более толстая изоляция, а электросистеме – дополнительные защитные средства. Защита от высокого напряжения должна быть реализована на механическом, электрическом и программном уровнях.

Сферы применения

Высоковольтные литиевые батареи применяют не только для быстрых, мощных электромобилей. Их начинают устанавливать во внедорожные транспортные средства, строительную технику, низкоскоростные электромобили (LSEV), системы хранения энергии. Посмотрим, как высоковольтные батареи продвигают некоторые отрасли вперед.

Строительство

В строительной отрасли наблюдается устойчивый переход к электрификации техники. Крупному строительному оборудованию требуются высоковольтные системы, чтобы повысить производительность, заряжаться быстрее. Уже сейчас используются аккумуляторные машины для сноса зданий, электрические подъемники, телескопические погрузчики и даже экскаваторы.

По прогнозам, к 2026 году промышленность перейдет от 80-вольтовых аккумуляторных систем к 400-вольтовым – это заметный рост по сравнению с сегодняшними стандартами. Энергетическая потребность большинства строительной техники составляет от 20 до 80 кВт/ч. При этом нужно отработать 8-часовую смену на одной зарядке. Для внедорожной и строительной также требуется поддержка быстрой зарядки от 20% до 80% SoC за 20 минут.

Лесное, сельское хозяйство

В сельском хозяйстве широко используют тракторы мощностью 80-100 л. с. и более. Вес многих машин достигает 3-5 тонн. Они подвергаются высоким нагрузкам, поэтому для эффективной работы требуют высоковольтных батарей. Крупнейшие OEM-производители объявляют о планах электрификации сельхозтехники с помощью литий-ионной или водородной технологий. Пока ограничивающим фактором служит инфраструктура.

Хранение энергии в автономных сетях

Внесетевые энергетические системы напряжением 1000-1200 В предназначены для автономной работы. Они полагаются на альтернативные возобновляемые источники энергии, такие как солнце, ветер. Типичный пример – солнечные батареи, которые заряжают литиевые аккумуляторы.