ما هي وحدة بطارية الليثيوم-الأيونية؟
قامت شركة CATL بشحن أول خلية لها-لتعبئة-البطارية في سبتمبر 2019. وبحلول أواخر عام 2023، كان ما يقرب من نصف مركبات الطاقة الجديدة المباعة في الصين قد تخلت عن الوحدات بالكامل. من الصعب الجدال حول هذه الأرقام-يؤدي CTP 3.0 إلى زيادة استخدام الحجم إلى 72%، مقارنة بـ 55% في تصميمات الجيل الأول-. بطارية شفرة BYD، والحزمة الهيكلية لشركة Tesla، وهندسة Leapmotor's CTC. من الواضح أن زخم الصناعة يتجه نحو عدم وجود وحدات.
فلماذا لا نزال نبني الوحدات؟
لأن الرافعات الشوكية ليست سيارات ركاب. ولا توجد مركبات AGV أو قاطرات التعدين أو قاطرات المطار. والمقايضات الهندسية التي تجعل برامج التحويلات النقدية رائعة بالنسبة للمركبات الكهربائية تجعلها مشكلة بالنسبة للمعدات الصناعية.
مشكلة إمكانية الخدمة
لا يقوم مالك الطراز Y بتبديل حزمة البطارية الخاصة به. يقودون سياراتهم إلى مركز الخدمة. تبقى العبوة في السيارة طوال حياتها ما لم يحدث شيء كارثي.
المستودع الذي يعمل بثلاث نوبات لا يتمتع بهذا الرفاهية. عندما تظهر مشكلة في بطارية رافعة شوكية في الساعة 2 صباحًا، يحتاج شخص ما إلى تشخيصها وعزلها وإصلاحها بشكل مثالي دون شحن الوحدة بأكملها إلى المصنع.
هذا ما تفعله الوحدات. أنها تخلق حدود الخطأ.
تعمل حزمة الرافعة الشوكية 1P48S عادةً على تشغيل أربع وحدات 12S. إذا أصبحت الخلية 37 سيئة-وكانت الخلايا سيئة، فهذه مجرد حقيقة إحصائية على آلاف الوحدات-تقوم بسحب الوحدة المتأثرة. الثلاثة الآخرون يواصلون العمل. إجمالي وقت التوقف عن العمل: ربما ساعة إذا قمت بتخزين قطع الغيار. قارن ذلك بحزمة CTP حيث تكون الخلية 37 هيكلية. أنت تبحث عن استبدال كامل للحزمة، على افتراض أن الشركة المصنعة للمعدات الأصلية تدعم الخدمة الميدانية.
تتغير الحسابات عندما يتكلف وقت التوقف عن العمل ما بين 200 إلى 400 دولار في الساعة في مركز توزيع مزدحم. تتفوق مبادلة الوحدة بقيمة 3000 دولار على استبدال الحزمة بقيمة 15000 دولار بالإضافة إلى يومين في انتظار الخدمات اللوجستية.
ما هو في الواقع في الداخل
افتح وحدة نمطية وستجد المشتبه بهم المعتادين: الخلايا المنشورية (أسطوانية في بعض الأحيان، اعتمادًا على التطبيق)، وأشرطة التوصيل CCS التي تربط المحطات الطرفية، ولوحة BMS التابعة التي تتعامل مع الجهد الكهربي ومراقبة درجة الحرارة، والإطار البلاستيكي للهيكل، وألواح نهاية معدنية للضغط. قطعة الضغط مهمة-تنتفخ خلايا الليثيوم أثناء دورات الشحن، وبدون الضغط الميكانيكي المتسق، تحصل مشكلات مقاومة التلامس التي تعمل على تسريع التدهور.
تعيش الإدارة الحرارية هنا أيضًا. تعمل معظم وحدات الرافعات الشوكية على التبريد السلبي أو الهواء القسري البسيط. تحتاج-تطبيقات الطاقة الأعلى-التفكير في شاحنات الوصول الثقيلة أو معدات التعدين-إلى تبريد سائل متكامل على مستوى الوحدة. الألواح الباردة، تداول الجليكول، الأعمال. نافذة التشغيل 20-30 درجة غير قابلة للتفاوض إذا كنت تريد دورة الحياة التي وعدت بها ورقة المواصفات.
لا شيء من هذا يعتبر تكنولوجيا غريبة. ما يهم هو التنفيذ: جودة اللحام على قضبان التوصيل، ودقة وضع الثرمستور NTC، ومواصفات عزم الدوران على أجهزة الضغط. الأشياء المملة التي تفصل وحدة ذات 2000 دورة عن وحدة ذات 3500 دورة.
المنطق الصناعي مقابل منطق EV
منظور EV
يعمل عالم السيارات الكهربائية على تحسين كثافة الطاقة وتكلفة التصنيع على نطاق واسع. يكون برنامج CTP منطقيًا عندما تقوم بإنشاء 500000 حزمة متطابقة سنويًا ولا يلمس عملاؤك البطارية أبدًا.
المنظور الصناعي
المعدات الصناعية تعمل بشكل مختلف. أحجام أقل. تختلف التكوينات-باختلاف الفولتية والسعات المختلفة وعوامل الشكل المختلفة للهيكل المختلف. تحتاج الشركة المصنعة لحزمة البطاريات المخصصة التي تخدم معالجة المواد إلى المرونة التي تكافح بنيات CTP من أجل توفيرها.
تمنحك الوحدات هذه المرونة. صمم منصة وحدة 12S صلبة، وتحقق من صحتها مرة واحدة، ثم قم بتكوين حزم 36V/48V/72V/80V من خلال عدد سلاسل مختلف. ينخفض عبء التأهيل بشكل كبير مقارنة بتصميم كل حزمة من الصفر.
ولهذا السبب لا يزال معظم موردي بطاريات الليثيوم الصناعية يشحنون أنظمة تعتمد على الوحدات النمطية. ليس لأننا متخلفون عن منحنى التكنولوجيا-نحن نراقب ما تفعله CATL وBYD عن كثب مثل أي شخص آخر. لأن متطلبات التطبيق مختلفة، والاقتصاد يفضل الحلول المختلفة.
ماذا تسأل المورد الخاص بك
إذا كنت تقوم بتقييم حلول بطاريات الليثيوم للرافعات الشوكية، أو AGVs، أو المعدات المشابهة، فإن المواصفات على مستوى الوحدة -تخبرك بما هو أكثر من التسويق على مستوى الحزمة-. بعض الأسئلة تستحق أن نطرحها:
- إن مطابقة جهد الخلية-إلى-الخلية عند الفحص الوارد-الأشد هو الأفضل، و5 ميلي فولت أو أقل على مستوى الوحدة يشير إلى مراقبة جيدة للجودة.
- التحقق من الصحة الحرارية تحت الحمل-يطلب بيانات اختبار توضح توزيع درجة الحرارة عبر الوحدة عند التيار المقدر. إذا لم يتمكنوا من إنتاجه، فهذا علامة حمراء.
- تعد الأنظمة المركزية لبنية BMS- أرخص ولكنها أبطأ في الاستجابة. تكلف الموزعة (اللوحة التابعة لكل وحدة) تكلفة أكبر ولكنها تكتشف المشكلات بشكل أسرع.
- نموذج الخدمة الميدانية-هل يمكن استبدال الوحدات بشكل مستقل؟ ما هي عملية التشخيص؟ هل يقومون بتخزين قطع الغيار أم أن كل شيء مصنوع حسب الطلب؟ يجب أن يكون لدى أي شريك جاد لتصنيع بطاريات الليثيوم إجابات واضحة على هذه الأسئلة.
إن الأرقام الرئيسية-لعمر الدورة، وكثافة الطاقة، والسعر لكل كيلووات في الساعة-أقل أهمية من هذه التفاصيل التشغيلية. تعتبر الحزمة التي تتطابق مع المواصفات على الورق ولكن لا يمكن صيانتها بكفاءة بمثابة مسؤولية في بيئة استخدام عالية-.
الواقع الممل
نحن نبني الوحدات لأنها تعمل مع التطبيقات التي نخدمها. يمكن لصناعة السيارات الكهربائية أن تلاحق التصاميم غير النمطية لأن قيودها مختلفة. تحتاج المعدات الصناعية إلى قابلية الصيانة والتكوين وإمكانية الخدمة الميدانية، مما يجعل البنى المستندة إلى الوحدة -تقدم أفضل.
قد يتغير ذلك. تستمر تقنيات CTP في التحسن، وفي نهاية المطاف قد تضيق فجوة الخدمة بدرجة كافية بحيث تصبح مكاسب كثافة الطاقة تستحق العناء. ولكن في الوقت الحالي، إذا كنت تقوم بشراء بطاريات الطاقة المحركة للرافعات الشوكية أو المركبات الزراعية أو أي معدات حيث يكون وقت التشغيل مهمًا، فستظل الوحدات هي الخيار العملي.
ليس براقة.
عملي فقط.
