Passer à un chariot élévateur électrique : comment calculer l'intensité de la batterie

Dec 24, 2023

L'électrification des flottes de chariots élévateurs est devenue une priorité pour de nombreuses opérations de manutention qui rattrapent cette tendance de l'industrie. Plus de la moitié de tous les chariots élévateurs vendus aux États-Unis en 2018 étaient déjà électriques, et le rythme de la transition vers la traction électrique n'a fait que s'accélérer ces dernières années.

Le passage du gaz de pétrole liquéfié (GPL) aux chariots élévateurs électriques (Figure 1) apporte des avantages tangibles et prouvés à toutes les opérations utilisant des chariots élévateurs, notamment des coûts d'exploitation et de propriété totaux inférieurs, et des conditions plus sûres, plus propres et plus silencieuses sur les lieux de travail. La technologie des batteries au lithium pour chariots élévateurs a rendu ce commutateur viable pour de nombreuses applications lourdes. Dans cet article, nous montrons comment calculer correctement la capacité en ampères-heures (Ah) de la batterie du chariot élévateur au lithium pour passer aux chariots élévateurs électriques.

Les chariots élévateurs à moteur à combustion interne (ICE) sont encore utilisés par de nombreuses entreprises aujourd'hui, en partie à cause de l'inertie du statu quo, et en partie parce que les chariots électriques d'ancienne génération ne permettaient pas le changement. Les batteries de chariots élévateurs au plomb inefficaces ont des limites inhérentes et ne peuvent pas prendre en charge les applications à haut débit d'énergie, telles que le papier et les emballages, le bois et les métaux, en particulier à des températures extrêmement basses ou élevées et dans des conditions extérieures. De longues distances de déplacement, la montée de rampes, des charges lourdes, des hauteurs de levage élevées et l'utilisation d'accessoires motorisés, tels que des pinces à papier, exercent une pression supplémentaire sur la source d'alimentation.

Les batteries au lithium éliminent ces obstacles à l'électrification et réduisent les coûts d'exploitation et la pollution. Les batteries au lithium peuvent stocker beaucoup plus d'énergie qu'une batterie au plomb dans un compartiment de batterie de même taille et peuvent être rapidement chargées pendant les pauses et les déjeuners pour durer plusieurs quarts de travail chaque jour. La batterie de la série FROST fonctionne à des températures extrêmes sans perte de capacité significative grâce à un chauffage et une isolation intégrés.

Les chariots élévateurs GPL sont, dans l'ensemble, comparables aux chariots élévateurs diesel et à essence. Les moteurs GPL produisent des niveaux de bruit et de pollution de l'air inférieurs sur les lieux de travail, et ils coûtent également moins cher pour remplir le réservoir que les autres ICE qui utilisent du diesel ou du gaz.

Cependant, comparés aux chariots élévateurs électriques, ils sont beaucoup plus coûteux à exploiter et à entretenir. Les avantages environnementaux de l'énergie électrique sont également évidents. Ce n'est donc qu'une question de temps avant que presque tous les camions à moteur ICE ne passent à l'électrique. En fait, le calendrier est déjà fixé dans certains États. La Californie, par exemple, n'autorisera pas la vente de chariots élévateurs neufs à moins qu'il ne s'agisse de chariots élévateurs à zéro émission à partir de 2026.

Les solutions au lithium ont le retour sur investissement (ROI) le plus élevé des sources d'énergie motrice avancées commercialisées aujourd'hui. L'avancée des batteries au lithium-fer-phosphate (LFP) dans l'industrie de la manutention a suivi l'adoption massive de ces batteries dans les bus électriques et les véhicules électriques de tourisme (VE), cette technologie a déjà été testée et testée au moment où elle a été introduite dans le matériel matériel de manutention (MHE).

Outre les avantages en matière de sécurité et d'environnement, les batteries au lithium offrent aux utilisateurs une amélioration significative des performances des chariots élévateurs : des vitesses de déplacement et de levage plus rapides, moins de temps d'arrêt et pas de déversements ou de vapeurs d'acide. Mais ce qui a vraiment rendu possible l'adoption de la technologie au lithium, c'est le retour sur investissement éprouvé des batteries au lithium pour chariots élévateurs, qui s'accompagne d'importantes économies sur les coûts d'énergie, de main-d'œuvre et d'infrastructure.

Vous trouverez ci-dessous un exemple concret de calcul du coût total de possession pour les chariots élévateurs au GPL et au lithium. Ces calculs sont basés sur cinq chariots élévateurs électriques et cinq chariots élévateurs GPL de la même marque, fonctionnant cinq jours par semaine, trois équipes par jour, pendant cinq ans. La durée de vie des batteries au lithium peut atteindre 10 ans, selon l'application et le profil d'utilisation. Cette valeur n'est pas négligeable. Pour simplifier l'analyse, nous n'avons pas tenu compte de la valeur résiduelle des camions et des batteries.

Le coût initial de l'équipement est plus élevé avec les chariots élévateurs électriques, mais les économies réalisées sur cinq ans sont très substantielles. Avec des chariots élévateurs au lithium, cette entreprise économise sur la main-d'œuvre et la maintenance. La règle générale est qu'un chariot élévateur électrique nécessite un tiers de l'entretien d'un chariot élévateur à moteur ICE.

Cependant, la vraie différence réside dans le coût de l'électricité par rapport au coût du propane. L'entreprise a fini par payer 10 fois moins pour l'électricité que ce qu'elle aurait dépensé pour le propane. Les prix de l'électricité et du GPL varient d'un État à l'autre, mais la différence est dramatique partout. Les économies totales réalisées avec les chariots élévateurs électriques à batterie au lithium, dans ce cas, s'élèvent à environ 56 %, soit 400 000 $.

Dans l'exemple ci-dessus, nous avons juxtaposé des modèles de chariots élévateurs similaires de la même marque propulsés par des moteurs GPL et électriques. Pour exécuter cette analyse correctement, nous devions comparer des pommes avec des pommes, c'est-à-dire que les moteurs devaient également être similaires en termes d'énergie et de puissance. Voici comment les ingénieurs de OneCharge calculent les paramètres d'une batterie au lithium pour la transition du GPL vers le chariot élévateur électrique.

Nous recommandons généralement à nos clients d'opter pour une option de batterie à tension plus élevée pour avoir "plus de gaz dans le réservoir" afin d'être prêts pour une heure de fonctionnement supplémentaire imprévue ou un événement de charge manqué. En outre, il est recommandé de maintenir l'état de charge de la batterie au-dessus de 50 % pour prolonger sa durée de vie, de sorte que la capacité supplémentaire en Ah aide toujours.

Aujourd'hui, de nombreuses entreprises s'en tiennent encore à leurs anciens ascenseurs au propane en raison de l'inertie, des relations commerciales de longue date avec les revendeurs MHE locaux et du manque de connaissances de la nouvelle technologie au lithium. En règle générale, vous trouverez des chariots élévateurs GPL dans les opérations extérieures dans les industries du bois, du papier et du recyclage. Les conditions commerciales et de financement traditionnelles pour la location d'équipements de manutention peuvent également empêcher les clients de passer aux chariots élévateurs électriques. Par exemple, si une entreprise de logistique tierce a un contrat de trois ans, l'utilisation de chariots élévateurs électriques plus chers sera encore loin d'être de 100 % à la fin de la durée du bail, et le marché n'offre pas encore de moyen standard pour récupérer la valeur résiduelle élevée des batteries au lithium après seulement trois ans d'utilisation.

Il ne fait aucun doute que ces problèmes seront résolus dans un avenir très proche. Même s'il peut être difficile de passer d'une technologie moins efficace (vous vous souvenez de votre magnétophone VHS ?), le consensus social actuel sur l'urgence de la transition énergétique à partir des combustibles fossiles, couplé aux avantages économiques, poussera de nombreuses industries à accélérer l'adoption du lithium. équipements électriques alimentés par batterie.

Nous commençons à voir l'adoption de batteries au lithium en dehors du MHE dans les machines plus lourdes. Les projets commerciaux réussis incluent les grues électriques et les excavatrices dans l'industrie de la construction et les moteurs de locomotive dans les trains. Des expériences sont en cours dans le domaine du transport maritime, suivi de l'aviation. L'avenir des équipements motorisés est électrique.

—Tim Karimovest président de OneCharge.

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