24V と 48V フォークリフトのバッテリー: 機器に合わせた選び方

私がフォークリフトのバッテリー調達で協力した顧客の約 3 分の 1 は、間違った質問をすることから始まりました。 「24Vと48Vどっちが良いの？」と聞かれました。彼らは「私の機器と操作には実際にどの電圧が必要ですか?」と尋ねるべきでした。

電圧は自分で選ぶものではありません。あなたの装備がそれを決定します。フォークリフトのデータプレートには 48V と書いてあります。これは 48V です。議論は終わりです。

本当の決断は鉛酸かリチウムか、その後に迫られます。{0}どのくらいの容量ですか？充電はどのように設定しますか?これらは、3 年後に購入を後悔するかどうかを決定する質問です。

機器のタイプによって電圧が決まる

クラス III 機器-トランシーバー パレット ジャッキ、トランシーバー スタッカー、エンド ライダー-は、ほとんどの場合 24 V で動作します。これらの機械は 4,000 ポンド未満の荷重を処理し、短距離をカバーし、持続的な高出力を必要としません。 24V プラットフォームにより、バッテリー パックがコンパクトに保たれ、狭い小売店のバックルームや小規模な配送ステーションでも機械を操作できます。

クラス I とクラス II の機器は異なります。カウンターバランス フォークリフト、リーチ トラック、オーダー ピッカーには、継続的な持ち上げ力と長い移動距離が必要です。. 48ここでは V が標準です。 Market.us の業界データによると、48V バッテリーは世界のフォークリフト バッテリー市場シェアの 38.5% を占めており、-電圧セグメントの中で最高となっています。

北米の購入者が知っておくべきことの 1 つは、36V はほぼ北米市場にしか存在しないということです。 ForkliftAction フォーラムのフォークリフト メンテナンス歴 30 年のベテランは、「36 ボルトは厳密に北米の電圧であり、世界の他の地域では使用されていません。」と率直に言いました。会社が国際的に事業を展開している場合、または世界的な機器の標準化が必要な場合、36V では 48V に比べてサプライヤーのオプションと入手可能な部品が制限されます。

80V システムは、ヘビーデューティ用途、2.5 トンを超えるカウンターバランス フォークリフト、港湾設備に適しています。-調達ロジックは 24V/48V の決定とは異なりますが、これについては別途説明します。

電圧レベルが性能とコストに影響を与える理由

これは少し専門的になりますが、理解しておくと、後のコスト計算に役立ちます。

私は、顧客の 24V フリートで高電流動作によりコネクタが破損したのを年に 2 ～ 3 回見てきました。メンテナンス チケットの半分は電気接点の故障によるものでした。-バッテリーの不良によるものではなく、システムが必要以上に動作したためです。

電圧低下も見逃されます。鉛蓄電池-は、放電中に継続的に電圧を低下させます。フル充電時に 48V と表示されるバッテリーは、50% の容量では 42V 以下に低下する可能性があります。電圧が10%低下するとモータトルクは約20%低下します。フォークリフトが鈍く感じられ、リフトが遅くなり、加速が弱くなります。リチウムの放電曲線はより平坦なままで、フル充電から残量 20% までの電圧変化は最小限であるため、移行全体を通じてパフォーマンスが一貫しています。

本当の決断: あなたの電圧で鉛酸かリチウムか

機器の電圧が設定されると、バッテリーの化学的性質が調達の中心的な問題になります。

まずは価格設定。市況は変化するため、正確な数字ではなく範囲を示しますが、現時点での状況は次のとおりです。

24V 鉛-酸の価格は 2,950 ドルから 3,800 ドルです。同じ電圧のリチウムは 6,000 ドルから 10,000 ドルに跳ね上がります。

48Vの方が広がりがあります。鉛-酸の価格は容量に応じて 3,600 ドルから 10,000 ドルまであります。-400 Ah パックと 700 Ah パックはまったく異なる製品であるため、これは非常に幅広いです。リチウム 48V の価格は 10,000 ドルから 20,000 ドルの間です。

80V システムの場合、鉛酸の場合は 8,000 ドルから 12,000 ドル、リチウムの場合は 15,000 ドルから 25,000 ドルが予想されます。{5}

これらの数字を見ると、リチウムの価格は2倍以上です。多くの調達マネージャーはここで立ち止まり、鉛酸の方が合理的であると判断します。{1}しかし、その判断は請求書の最初のページだけを参照しています。

総所有コストは実際の比較です

バッテリーの初期価格は、ライフサイクル コストの 35% ～ 50% にすぎません。残りはメンテナンス、エネルギー消費、労力、交換サイクルから発生します。

以下は 48V システムの 8 年間の比較です。- 2 シフト運転、鉛酸は 575Ah、リチウムは 378Ah (リチウムはエネルギー密度が高いため、同じ Ah 定格は必要ありません)。

差額は23,540ドルです。リチウムの価格は最終的に半分になります。

そしてこの計算には、電池交換エリアの耐酸性床材、水素換気システム、洗眼ステーションなどの鉛酸インフラストラクチャも含まれていません。{0}{1}{1}これらにより、新しい倉庫の建設では平方フィートあたり 50 ドルから 100 ドルが追加される可能性があります。

投資回収のスケジュールは運用の強度に依存します

上記の計算は 2 つのシフト操作を前提としています。-実際の回収速度は、機器をどれだけハードに稼働させるかに直接関係します。

私たちが処理した変換からの実際のプロジェクト データの一部:

テキサス-に拠点を置き、50 台のクラス I トラックを 3 シフトで稼働させている 3PL 会社は、リチウムに切り替えてから 8 年間で 290 万ドルを節約しました。回収期間は 31 か月でした。 2 シフトで 80 台のフォークリフトを備えた e コマース フルフィルメント センターでは、5 年間で 420 万ドルの運営コストを削減しました。-22 か月の投資回収率を達成しました。 12 台のリーチ トラックを備えた冷凍食品配送センターは、わずか 17 か月で回収に達しました。低温環境では鉛酸の深刻な劣化が起こり、リチウムの利点が特に顕著になりました。

Raymond Corporation の高強度オペレーションに関する調査では、生涯 ROI が 415% ～ 656% であり、損益分岐点は 10 か月程度であることがわかりました。{0}

容量の選択

48V リチウムを決めた後は、容量を選択する必要があります。. 300Ah、400Ah、500Ah-価格は数千ドル異なります。どうやって選ぶの？

実際のシフト期間と一致します。利用可能な最大のオプションを購入するだけではありません。

1 シフト 8- 時間の稼働: 300 ～ 400Ah で動作します。一晩充電すれば、一日中使用できます。 2 シフトの 16- 時間稼働: シフト変更中に補充する必要があるため、400 ～ 500 Ah が適しています。30 分間の急速充電で 2 番目のシフトを確実に乗り切ることができます。 3交代連続運転：500Ah以上、休憩時に適宜充電。

過剰なサイジングは、未使用の容量にコストを浪費します。サイズを小さくすると、充電のためにシフトの途中で仕事を中断することになり、生産性が低下します。-選択には、実際の実行時間、積載重量、移動距離を正直に評価する必要があります。理論上の最大値に基づいて計算しないでください。

冷蔵保管がすべてを変える

低温は鉛酸の性能を破壊します。{0} 32 °F (0 °) では、鉛酸容量が 25% 低下します。- -4 °F (-20 °) では、容量が 45% 低下します。冷凍倉庫にある定格 500Ah の鉛蓄電池では、使用可能な容量が 275Ah しか供給されない可能性があります。

熱管理を備えたリチウムは、-20 度で 80% 以上の容量を維持します。現在のコールドチェーン リチウム パックには、特に低温と結露の問題に対応する PTC 加熱プレート、断熱材、乾燥剤が含まれています。

先ほど話した冷凍配送センターのことですか？ 17- か月で回収可能。冷蔵保管中の鉛酸は単に性能が悪いだけでなく、まったく機能しません。冷蔵または冷凍環境での作業の場合、リチウムの使用は必須ではありません。

改造または新しい機器: 互換性チェックリスト

既存のフォークリフトをリチウムに転換できますか?ほとんどの場合は可能です。業界データによると、電動フォークリフトの 89% がリチウムへの改造に成功し、内燃機関の変換も 62% 成功しています。

しかし、改造はバッテリーを交換するだけではありません。いくつかの点を確認する必要があります。

 電圧は正確に一致する必要があります。48V フォークリフトは、36V や 60V ではなく、48V バッテリーを使用します。当たり前のように聞こえますが、実際に「パフォーマンスを向上させる」ために高電圧のバッテリーを使用しようとしている人を見たことがあります。彼らはコントローラーを焼き尽くしました。

バッテリー収納部の寸法は正確に測定する必要があります。リチウム パックのフォーム ファクタは鉛酸とは異なります。{0}}長さ、幅、高さ、コネクタの位置、ケーブルの配線を確認してください。

カウンターウェイトの調整が必要な場合があります。リチウム電池の重量は、同等の鉛蓄電池よりも約 30% 軽量です。-カウンターバランスフォークリフトの安定性は後部の重量に依存します。軽量のバッテリーでは、定格負荷容量を維持するためにバラストを追加する必要がある場合があります。

ほとんどの問題はコントローラーの互換性によって引き起こされます。リチウムの静止電圧は、同じ公称定格の鉛酸よりも約 2V 高くなります。{1}古いコントローラー、特に EV100 シリーズでは、電圧障害コードがスローされる場合があります。フォーラムで典型的なケースを見ました。リチウムを取り付けた後、フォークリフトがレンチ コード 15- の電圧異常を引き起こしましたが、バッテリーはまったく正常でした。コントローラーがリチウム電圧曲線を認識しなかっただけです。解決策には、BDI (バッテリー放電インジケーター) 設定の調整、コントローラーのファームウェアの更新、または一部の古いマシンではメイン制御ボードの交換が含まれます。

充電インフラ: 隠れたコスト

24V システムは、単相 110 ～ 120V の電源で動作します。-標準コンセントは正常に動作します。充電器の価格は 1,000 ドルから 2,500 ドルです。インフラ投資は基本的にゼロです。

48V および 80V システムは通常、三相電源を必要とします。-。標準充電器の価格は 2,000 ドルから 4,000 ドル、急速充電器の価格は 5,000 ドルから 8,000 ドル以上です。施設に三相サービスがない場合、導入と電気パネルのアップグレードに 15,000 ドルから 30,000 ドルの費用がかかります。-

ただし、これを鉛酸インフラストラクチャ要件と合わせて計算してください。{0}鉛酸電池室には、耐酸性床材、水素排気換気装置、洗眼ステーション、電池交換装置が必要です。-リチウムではそのどれも必要ありません。両方の側面を考慮すると、インフラストラクチャのコストは多くのプロジェクトにわたってほぼ均等になることがよくあります。

安全認証

リチウム電池の安全性は、セルの品質と BMS (電池管理システム) の設計に依存します。価格だけを見ないでください。これらの認定についてはサプライヤーのドキュメントを確認してください。

安価な製品には認証に問題があることがよくあります。 「すべての証明書を持っている」という口頭の保証を受け入れるだけでなく、検証のためにオリジナルの証明書を要求することをお勧めします。リチウム電池の安全に関するインシデントは、鉛酸の故障よりも深刻な結果をもたらします。-ここはコストを削減するところではありません。

では、実際に何をすべきでしょうか?

24Vか48V?機器のデータプレートを確認してください。クラス III 軽量機器は 24V で動作し、クラス I および II の主流機器は 48V で動作し、重量機器-は 80V で動作します。電圧は選べません。

鉛酸-それともリチウムですか？操作強度を見てください。単一シフトの軽作業-では、鉛酸を考慮することができます。- 2 シフト以上、リチウムを強く推奨します。 3 交代勤務または冷蔵保管環境では、リチウムが必須です。購入価格だけでなく、総コストを計算します。

容量？実際のシフト期間と一致します。 -仕様を超えたり、仕様を下回ったりしないでください。-

調達比較を行う場合は、機器リスト、シフトスケジュール、動作環境をお送りください。エンジニアリング チームは、詳細な構成に関する推奨事項と ROI 予測を提供できます。