Cambiar a una carretilla elevadora eléctrica: cómo calcular el amperaje de la batería

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May 06, 2023

Cambiar a una carretilla elevadora eléctrica: cómo calcular el amperaje de la batería

La electrificación de las flotas de carretillas elevadoras se ha convertido en una prioridad para muchos equipos de manipulación de materiales.

La electrificación de las flotas de montacargas se ha convertido en una prioridad para muchas operaciones de manejo de materiales que se están poniendo al día con esta tendencia de la industria. Más de la mitad de todas las carretillas elevadoras vendidas en los EE. UU. en 2018 ya eran eléctricas, y el ritmo de transición a la fuerza motriz eléctrica solo se ha acelerado en los últimos años.

El cambio de montacargas de gas licuado de petróleo (GLP) a montacargas eléctricos (Figura 1) está brindando beneficios tangibles y comprobados a todas las operaciones que usan montacargas, incluidos costos operativos y de propiedad más bajos, y condiciones más seguras, limpias y silenciosas en los lugares de trabajo. La tecnología de batería de litio para carretillas elevadoras hizo que este interruptor fuera viable para muchas aplicaciones pesadas. En este artículo, demostramos cómo calcular correctamente la capacidad de amperios por hora (Ah) de la batería de litio de la carretilla elevadora para cambiar a carretillas elevadoras eléctricas.

Muchas empresas todavía utilizan carretillas elevadoras con motor de combustión interna (ICE), en parte debido a la inercia del negocio habitual y en parte porque las carretillas eléctricas de la generación anterior no permitían el cambio. Las baterías de montacargas de plomo-ácido ineficientes tienen limitaciones inherentes y no pueden admitir aplicaciones con un alto rendimiento de energía, como papel y embalaje, madera y metales, especialmente en temperaturas extremadamente bajas o altas y en condiciones exteriores. Las largas distancias de viaje, subir rampas, cargas pesadas, grandes alturas de elevación y el uso de accesorios eléctricos, como abrazaderas para papel, ejercen una presión adicional sobre la fuente de alimentación.

Las baterías de litio eliminan estas barreras para volverse eléctrico y reducen los costos operativos y la contaminación. Los paquetes de baterías de litio pueden almacenar mucha más energía que una batería de plomo-ácido en el compartimento de la batería del mismo tamaño y se pueden cargar rápidamente durante los descansos y almuerzos para durar varios turnos todos los días. La batería de la serie FROST funciona en temperaturas extremas sin ninguna pérdida significativa de capacidad gracias a un calentador y aislamiento incorporados.

Las carretillas elevadoras de GLP son, en general, comparables a las carretillas elevadoras que funcionan con diésel y gasolina. Los motores de GLP producen niveles más bajos de ruido y contaminación del aire en los lugares de trabajo, y también cuestan menos para llenar el tanque que otros ICE que usan diésel o gas.

Sin embargo, en comparación con los montacargas eléctricos, su operación y mantenimiento son mucho más costosos. Los beneficios ambientales de la energía eléctrica también son evidentes. Por lo tanto, es solo cuestión de tiempo antes de que casi todos los camiones impulsados ​​por ICE pasen a ser eléctricos. De hecho, el tiempo ya está establecido en algunos estados. California, por ejemplo, no permitirá la venta de carretillas elevadoras nuevas a menos que sean carretillas elevadoras de cero emisiones a partir de 2026.

Las soluciones de litio tienen el mayor retorno de la inversión (ROI) de las fuentes de energía motriz avanzadas que se comercializan en la actualidad. El avance de las baterías de fosfato de hierro y litio (LFP) en la industria de manejo de materiales siguió a la adopción masiva de estas baterías en autobuses eléctricos y vehículos eléctricos de pasajeros (EV). equipo de manipulación (MHE).

Además de los beneficios ambientales y de seguridad, las baterías de litio ofrecen a los usuarios una mejora significativa en el rendimiento de las carretillas elevadoras: velocidades de elevación y de desplazamiento más rápidas, menos tiempo de inactividad y sin derrames o vapores de ácido. Pero lo que realmente hizo posible la adopción de la tecnología de litio es el ROI comprobado de las baterías de litio para montacargas, que se traduce en ahorros significativos en costos de energía, mano de obra e infraestructura.

A continuación, verá un ejemplo de la vida real de un cálculo del costo total de propiedad para carretillas elevadoras impulsadas por GLP y litio. Estos cálculos se basan en cinco carretillas elevadoras eléctricas y cinco de GLP de la misma marca, operando cinco días a la semana, tres turnos por día, durante cinco años. El ciclo de vida de las baterías de litio dura hasta 10 años, según la aplicación y el perfil de uso. Este valor no es despreciable. Para simplificar el análisis, no tomamos en cuenta el valor residual de los camiones y baterías.

El costo inicial del equipo es más alto con los montacargas eléctricos, pero los ahorros durante los cinco años son muy importantes. Con carretillas elevadoras de litio, esta empresa ahorra en mano de obra y mantenimiento. La regla general es que un montacargas eléctrico requiere un tercio del mantenimiento de un montacargas con motor ICE.

Sin embargo, la diferencia real está en el costo de la electricidad en comparación con el costo del combustible de propano. La empresa terminó pagando 10 veces menos por energía eléctrica que lo que habría gastado en propano. Los precios de la electricidad y el GLP varían entre los estados, pero la diferencia es dramática en todas partes. El ahorro total con carretillas elevadoras eléctricas con batería de litio, en este caso, asciende a alrededor del 56 %, o $400 000.

En el ejemplo anterior, hemos yuxtapuesto modelos de carretillas elevadoras similares de la misma marca propulsadas por GLP y motores eléctricos. Para ejecutar este análisis correctamente, necesitábamos comparar manzanas con manzanas, es decir, los motores también debían ser similares en términos de energía y potencia. Así es como los ingenieros de OneCharge calculan los parámetros de una batería de litio para la transición de GLP a carretilla elevadora eléctrica.

Por lo general, recomendamos que nuestros clientes opten por una opción de batería de mayor voltaje para tener "más gasolina en el tanque" y estar preparados para una hora adicional de funcionamiento inesperada o un evento de carga perdido. Además, es una buena práctica mantener el estado de carga de la batería por encima del 50% para prolongar su ciclo de vida, por lo que la capacidad adicional de Ah siempre ayuda.

Hoy en día, muchas empresas todavía se aferran a sus viejos ascensores de propano debido a la inercia, las relaciones comerciales de larga data con los distribuidores locales de MHE y la falta de conocimiento de la nueva tecnología de litio. Por lo general, encontrará montacargas de GLP en operaciones al aire libre en las industrias de la madera, el papel y el reciclaje. Los términos comerciales y financieros tradicionales para el arrendamiento de equipos de manejo de materiales también pueden impedir que los clientes hagan la transición a los montacargas eléctricos. Por ejemplo, si una empresa de logística de terceros tiene un contrato de tres años, la utilización de montacargas eléctricos de mayor precio todavía estará lejos del 100 % al final del plazo del arrendamiento, y el mercado aún no ofrece una forma estándar. para recuperar el alto valor residual de las baterías de litio después de solo tres años de uso.

No hay duda de que estos problemas se resolverán en un futuro muy cercano. Aunque puede ser difícil cambiar de una tecnología menos efectiva (¿recuerda su grabadora de casete VHS?), el consenso social actual sobre la urgencia de la transición energética de los combustibles fósiles, junto con los beneficios económicos, impulsará a muchas industrias a acelerar la adopción del litio. equipo eléctrico alimentado por batería.

Estamos empezando a ver la adopción de baterías de litio fuera de MHE en maquinaria más pesada. Los proyectos comerciales exitosos incluyen grúas y excavadoras eléctricas en la industria de la construcción y motores de locomotoras en trenes. Se están realizando experimentos en el transporte marítimo y la aviación es la siguiente en la línea. El futuro de los equipos motorizados es eléctrico.

Tim Karimoves presidente de OneCharge.

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Tim Karimov