Sau 150 năm thống trị pin chì-axit, vài thập kỷ gần đây đã chứng kiến ​​sự phát triển nhanh chóng của các nguồn năng lượng thay thế. Trong phần thứ hai của tính năng pin, Melissa Barnett xem xét một số công nghệ năng lượng mới sẵn có và liệu họ có thực sự thách thức các nhà lãnh đạo thị trường hiện tại hay không.

>>> cho thue xe nang tai tphcm

>>> vo xe nang

>>> binh ac quy

Nhờ vào việc tăng giá nhiên liệu và các quy định về năng lượng sạch ngày càng nghiêm ngặt, các nguồn năng lượng mới như pin lithium, pin nhiên liệu và hydro đang được phát triển như các nguồn năng lượng sạch và gọn gàng hơn. Người sử dụng sớm công nghệ mới được hỗ trợ mạnh mẽ bởi chính sách khuyến khích của chính phủ và nhiều người tin rằng đây là lý do duy nhất mà công nghệ này có thể được chứng minh. Tuy nhiên, trong thời gian gần đây, các công nghệ đã có thể chứng minh một sự trở lại tích cực về đầu tư.

Alexander De Soete, tổng giám đốc công ty Pin của Bỉ, tin rằng các công nghệ mới luôn đắt tiền ngay từ đầu. Ví dụ, pin Li-ion đắt hơn mua, nhưng không có bảo trì, vòng đời kép, nhanh chóng sạc, phí trung gian, không có khí trong quá trình sạc và không thay pin giữa các ca sau khi mua ban đầu, do đó, trong một số ứng dụng nhất định, lợi tức đầu tư chắc chắn sẽ thú vị hơn các công nghệ truyền thống “, ông gợi ý.

Kari Johansson, giám đốc kỹ thuật cho Rocla Oy, dự đoán rằng chi phí tái chế sẽ tăng lên theo thời gian và cùng với nhận thức cao hơn đối với môi trường sẽ thúc đẩy các giải pháp thân thiện với môi trường và sẽ trở nên rẻ hơn.

PIN LITHIUM

Những thử thách đầu tiên đối với pin ắc quy chì truyền thống là pin lithium metal. Lithium là kim loại nhẹ nhất được biết đến, với tiềm năng điện hóa lớn nhất. Tính chất phản ứng của lithium cho phép năng lượng và mật độ năng lượng rất cao. Sau những mối quan tâm ban đầu và hợp lý về an toàn (công nghệ pin lithium có xu hướng không ổn định trong quá trình đi xe đạp, gây ra sự thay đổi pin và nhiệt độ bên trong tăng đột ngột và nhanh chóng gây ra sự mất nhiệt), công nghệ lithium-ion (Li-ion) làm cho pin an toàn hơn nhiều.

Blake Dickinson, giám đốc kỹ thuật ứng dụng tại Aerovironment PosiCharge, cho biết mặc dù đã có một số mối quan ngại về an toàn với pin lithium, những khó khăn không có trong lĩnh vực thiết bị xử lý vật liệu. “Hiện tại chưa có báo cáo về sự cố pin lithium trên thị trường MHE, nhưng lo ngại là một số nhà lắp ráp pin có chi phí thấp sẽ bước vào thị trường và đưa vào công nghệ không an toàn”, ông nói. Dickinson nói thêm rằng khoảng cách giữa các ô, cách nhiệt, quản lý nhiệt độ và các hệ thống quản lý pin (BMS) là chìa khóa cho việc sử dụng pin lithium một cách an toàn. Hơn nữa, BMS phải được thiết kế để ngăn ngừa quá tải của các tế bào riêng lẻ và quản lý nhiệt phải được đặt ra để cung cấp cho làm mát đầy đủ trong các ứng dụng nhiệm vụ nặng nề hơn “, ông cho biết. giải thích.

Theo ông Ron Dutt, giám đốc điều hành của Flux Power, có rất nhiều loại pin lithium-ion khác nhau và một số khác an toàn hơn các loại pin khác. “Với lựa chọn cẩn thận hóa học thích hợp cho các ứng dụng, kết hợp với kiểm tra đúng đắn và cấp giấy chứng nhận, công nghệ mới dựa trên kinh nghiệm của chúng tôi với lithium có thể được triển khai một cách an toàn với kết quả cực kỳ thành công”, ông nói. Flux Power đang thử nghiệm một số vật liệu mới như mangen spinel và nano-phosphate. Dutt đặc biệt hào hứng với nano phosphate đối với pin Li-ion lithium iron phosphate mà ông tin rằng sẽ làm gia tăng đáng kể tuổi thọ và sản lượng điện.

Các nhà sản xuất và người sử dụng pin Li-ion cho biết họ nạp điện nhanh hơn, có tuổi thọ pin lâu hơn chì-axit, hoạt động trong phạm vi nhiệt độ rộng hơn, nhẹ hơn và cần ít hoặc không có bảo trì. gói pin Li-ion hiện nay là một vật liệu chủ đạo xử lý tùy chọn năng lượng, với một số các OEM như Toyota, Crown, Yale và Linde sử dụng chúng chủ yếu ở xe nâng điện nhỏ và máy động lực pallet. Paul Malone, phó chủ tịch phụ trách marketing và bán hàng cho công ty của Mỹ Voltabox, cho biết thêm rằng đã có sự gia tăng trong việc áp dụng các phương tiện dẫn đường tự động (AGV) để xử lý vật liệu và điều này cũng đã giúp đẩy việc sử dụng pin Li-ion. Pin Li-ion có thể được sạc lại dưới 10 phút và AGV có thể được lập trình để tính phí cơ hội tại các giờ nghỉ trong giờ làm việc.

Daiwa Capital Markets trong báo cáo gần đây về lưu trữ năng lượng nói rằng công nghệ Li-ion là công nghệ chiếm ưu thế trong các thiết bị di động và xe điện. Tăng trưởng thị trường dự kiến ​​sẽ tăng 5,5 lần trong giai đoạn 2010-2020 và đạt 60,8 tỷ USD vào năm 2020.

TẾ BÀO NHIÊN LIỆU

Báo cáo năm 2013 của tổ chức Fuel Cells 2000, một tổ chức phi lợi nhuận, cho thấy có 5.000 chiếc nguyên liệu sử dụng nhiên liệu di động hoạt động tại Bắc Mỹ vào thời điểm đó. Andy Marsh, giám đốc điều hành của Plug Power, chiếm thị phần pin 85% của thị trường pin nhiên liệu của Hoa Kỳ, ước tính hiện nay đã gần 6.500 chiếc.

Các tế bào nhiên liệu và hydro sử dụng để cung cấp năng lượng cho chúng là những vấn đề gây tranh cãi nhất trong tất cả các công nghệ năng lượng mới. Có nhiều nghi ngờ về khả năng tồn tại của họ, chi phí cơ sở hạ tầng, nhu cầu thiết kế xe nâng và lợi tức đầu tư, nhưng người sử dụng và nhà sản xuất nói rằng một chiếc xe nâng sử dụng pin nhiên liệu có thể chạy gấp 3 lần so với chiếc xe chạy bằng pin, điện áp và công suất. Tiếp nhiên liệu có thể được thực hiện trong ba phút hoặc ít hơn và chỉ cần được thực hiện hai lần một ngày. Chúng hoạt động yên tĩnh, không có bộ phận chuyển động và quan trọng nhất là đáp ứng các tiêu chuẩn về môi trường, các sản phẩm phụ từ phản ứng là nước, nhiệt và điện. Mặc dù chi phí đầu tư ban đầu cho cả pin nhiên liệu và cơ sở hạ tầng có thể đắt hơn so với thiết lập pin truyền thống nhưng một số người cho rằng ROI có thể được nhìn thấy trong vòng 12 tháng với các đội vận chuyển lớn hơn trong các hoạt động đa ca.

Gus Block, giám đốc tiếp thị tại Nuvera Fuel Cells, giải thích rằng các tế bào nhiên liệu có thể dễ dàng được đổi chỗ trong khoang chứa pin hiện có của xe nâng. Ông nói thêm rằng khả năng tồn tại của công nghệ pin nhiên liệu cho đội xe nâng phụ thuộc vào yêu cầu thiết bị, chu kỳ nhiệm vụ và các yếu tố khác. “Chi phí hydro có thể thay đổi tùy thuộc vào quy mô đội tàu, chi phí tiện ích và vị trí địa lý”, ông nói.

Thiết kế tế bào nhiên liệu thay đổi theo nhu cầu điện năng của một hệ thống nhất định và nhiệt độ hoạt động phù hợp nhất với ứng dụng cụ thể đó. Nhiệt độ hoạt động cao hơn cho phép sử dụng nguồn hydro ít tinh khiết hơn, vì các tế bào nhiên liệu có khả năng chiết xuất bằng phương pháp hóa học hydro từ nhiều loại nhiên liệu như methanol và thậm chí các nhiên liệu hoá thạch như dầu và khí tự nhiên. Các vật liệu khác nhau được sử dụng cho màng tế bào nhiên liệu, với màng trao đổi proton (PEM) trở thành phổ biến nhất trong xe điện. Một tế bào PEM sử dụng khí hydro và khí oxy làm nhiên liệu. Công ty của ông Plughell Marsh cho biết công ty của ông gần đây đã triển khai việc sử dụng các pin nhiên liệu hydro PEM thương mại lớn nhất trong các xe nâng đa năng tại bốn địa điểm của Walmart trên khắp Bắc Mỹ. Walmart có hơn 100 địa điểm phân phối trên toàn nước Mỹ và có kế hoạch chuyển đổi tất cả chúng sang công nghệ pin nhiên liệu.

Một trong những vấn đề chính của pin nhiên liệu hydro là tìm nguồn cung ứng, vận chuyển và / hoặc trữ hydro để sử dụng. Marsh tin rằng công ty của ông ta có giải pháp. Kết hợp với Walmart, Plug Power đã phát triển GenKey – một giải pháp chìa khóa trao tay giúp khách hàng chuyển tiếp liền mạch đến các tế bào nhiên liệu hydro. Với giải pháp GenKey, Plug Power hoạt động như một nhà cung cấp nguồn đơn – sản xuất, cung cấp và quản lý các đơn vị pin nhiên liệu; cung cấp lưu trữ và phân phối hyđrô các cơ sở hạ tầng và các phân tử; và cung cấp chăm sóc và dịch vụ sau bán hàng. Kể từ khi thực hiện GenKey vào năm 2014, Plug Power đã xây dựng 10 cơ sở lưu trữ và phân phối hyđrô cho FedEx, Walmart, Volkswagen và Honda và 15 dự kiến ​​xây dựng vào năm 2015.

Vào tháng 11 năm 2014, Nuvera đã cung cấp một máy phát điện hydrogen cho trạm phát điện hydrogen cho trạm phân phối và nhà máy cung cấp nhiên liệu cho nhà phân phối của nhà máy Golden State Foods tại trụ sở và trung tâm hậu cần khu vực mới tại McCook, Illinois. Nuvera cho biết cơ sở này sẽ tiêu thụ ít hơn 50 kg hydro mỗi ngày cho 39 xe nâng pin nhiên liệu, trong đó có 11 xe nâng đứng hạng 2 và 28 xe rider hạng 3. Máy phát điện hydrogen PowerTap tại chỗ của Nuvera chuyển đổi khí tự nhiên và nước thành 99,955% hydro tinh khiết. Block nói rằng nhiều máy phát điện có thể được sử dụng để đáp ứng nhu cầu gia tăng. Hệ thống PowerTap bao gồm thiết bị sản xuất, nén và lưu trữ hydro, tất cả được lắp đặt trên một tấm bê tông bên ngoài cơ sở. Hydro sau đó được đưa đến các thùng phân phối nhiên liệu nằm ở các điểm thuận tiện bên trong. Việc sản xuất hiđrô tại chỗ sẽ giúp loại bỏ chi phí vận chuyển hydro thường xuyên và quản lý hậu cần, và vì hydro được sử dụng ngay sau khi nó được tạo ra, cần phải bảo quản ít nhiên liệu hơn. Đối với nhiều đội xe nâng nhỏ hơn, việc sản xuất tại chỗ cũng mang lại ý nghĩa kinh tế hơn, thêm Block.

Tín dụng Thuế Đầu tư (ITC) cho các tế bào nhiên liệu và các công nghệ năng lượng khác sẽ hết hạn vào cuối năm 2016. Có thể khuyến khích này có thể được mở rộng hoặc trở thành vĩnh viễn. Mặc dù ITC hỗ trợ sự chấp nhận sớm của thị trường, NMHG và Nuvera đang phát triển các giải pháp năng lượng tiên tiến nhằm cung cấp một đề xuất giá trị cho khách hàng, không phụ thuộc vào ưu đãi thuế.

Và mặc dù các nhà sản xuất pin nhiên liệu đã nhận thấy rằng công nghệ và tiếp thị có một số điểm, nhưng thực tế rằng một số OEM lớn như NACCO Materials Handling, Toyota và Linde đã đầu tư vào công nghệ pin nhiên liệu chắc chắn sẽ gợi ý rằng có sự tự tin mạnh mẽ vào nguồn năng lượng này.
Howard Will, giám đốc công nghệ của Linde, tuyên bố trong một cuộc phỏng vấn gần đây rằng về lâu dài, ông tin rằng hydro có thể trở thành nguồn năng lượng số một. Will nói: “Không có hệ thống nào khác thân thiện với môi trường, đồng thời hiệu quả như vậy. Đó là mục tiêu lâu dài của chúng tôi để tạo ra những chiếc xe nâng pin nhiên liệu cạnh tranh.

Vào tháng 12 năm 2014, Hyster-Yale mua lại Nuvera với giá 6,9 triệu USD. Hyster-Yale tin rằng việc mua lại vị trí của công ty có thể trở thành nhà sản xuất thiết bị nâng đầu tiên để tích hợp công nghệ tế bào nhiên liệu trên các bộ phận lớn của danh mục xe nâng của nó.

CÁC NGUỒN NĂNG LƯỢNG KHÁC

Johannsson của Rocla tin tưởng rằng các giải pháp năng lượng thân thiện với môi trường với chi phí suốt đời tốt là tương lai – bất kể công nghệ nào nó có thể dựa vào. De Soete không thể hiểu tại sao công nghệ năng lượng mặt trời lại không thể được tích hợp với công nghệ năng lượng hiện có như Li-ion. “Bạn lái xe điện – năng lượng sử dụng để sạc pin của bạn có thể là từ giải pháp sinh thái nhất – tấm pin mặt trời”, ông gợi ý. Malone của Voltabox đồng ý: “Năng lượng mặt trời có thể là một phần của chiến lược sạc pin bền vững khi kết hợp với công nghệ pin hiệu quả cao”.

Cho dù đó là pin lithium, pin nhiên liệu hydro, tấm pin mặt trời hoặc nhiên liệu sinh học, thế giới muốn và cần các nguồn năng lượng sạch hơn, hiệu quả hơn và bền vững hơn. Fortune 500 doanh nghiệp biết điều đó, và cũng vậy, các nhà sản xuất thiết bị hàng đầu thế giới.