Üzemanyagcellás technológia a Linde Material Handlingtől
„Let’s go hidrogén”
Az energiafelhasználás egyre inkább a vállalatok sikertényezőjévé válik. Ez különösen igaz az intralogisztikára. Ha az anyagmozgató gépek a megfelelő hajtásrendszerrel vannak felszerelve, ez közvetlen hatással van a teljesítményre, a költségkontrollra és a fenntarthatóságra. Ezért kínáljuk a Linde Material Handlingtől az Ön igényeihez igazított energetikai megoldások széles választékát. Ezen megoldások közé tartoznak az üzemanyagcellából és lítiumion-akkumulátorból álló hibrid rendszerű hidrogénüzemű anyagmozgató gépek.
A hidrogén kétségtelenül fontos építőköve a jövő energiamixének, még akkor is, ha felhasználása szűk alkalmazási körre korlátozódik. A tömeghez viszonyított magas energiasűrűségének köszönhetően a hidrogén körülbelül háromszor annyi energiát szolgáltat, mint a benzin. Az üzemanyagcellás rendszerek a gyors feltöltést is lehetővé teszik, ami biztosítja a járművek maximális rendelkezésre állását. Ha az üzemanyagcellák zöld hidrogénnel vannak feltöltve, akkor teljesen kibocsátásmentesen működnek, és csökkentik a CO₂-lábnyomot.
Csodahidrogén: energia az üzemanyagcellából
Az üzemanyagcellából és akkumulátorból álló hibrid rendszerrel rendelkező járművek alapvetően elektromos járművek, amelyek hidrogént használnak energiaforrásként. Az áramot közvetlenül a targoncában állítják elő. Az összes szükséges alkatrészt az úgynevezett akkumulátorcsere-modul (Battery Replacement Modul – BRM) tartalmazza, amelynek méretei megfelelnek egy szabványos akkumulátortálcának.
Az üzemanyagcella-kötegben a hidrogén a környezeti levegő oxigénjével reagálva villamos energiát, vizet és hőt termel (hideg égés). A keletkező energia egy beépített lítiumion-akkumulátor töltését végzi. Ez puffertárolóként szolgál, normál üzemmódban elektromos energiával látja el a járművet, és tárolja a fékezéskor az úgynevezett rekuperáció révén visszanyert villamos energiát. Az intenzív műveletek különösen nagy teljesítményt igényelnek, ugyanakkor a kötegek közvetlenül a járművet is képesek energiával ellátni.
Mivel az üzemanyagcellás járműveket nem töltik, hanem utántöltik, nincs szükség az elektromos járműveknél megszokott töltőknél vagy konnektoroknál töltött állásidőre.
A mindennapi használat során a járművek a klasszikus belső égésű motorokhoz hasonlóan kezelhetők: a kútoszlopnál töltött néhány perc után ismét teljesen működőképesek. A jármű típusától függően egy tank üzemanyag elegendő egy teljes műszakra.
Előnyök áttekintése
Mikor érdemes hidrogént használni?
Számos előnye ellenére a hidrogéntechnológia nem minden alkalmazás esetében a legészszerűbb megoldás. A gazdaságos felhasználáshoz bizonyos követelményeknek kell megfelelni. Ezek közé tartozik egy bizonyos flottaméret és egy bizonyos üzemóraszám.
Az alábbi áttekintés azt szemlélteti, hogy mikor éri meg különösen az üzemanyagcellás rendszereket használni, és mely ágazatok profitálhatnak belőle a leginkább.
Magas kihasználtsági fok
A hidrogénüzemű ipari anyagmozgató gépek különösen hatékonyak és hosszú élettartamúak, ha állandó használatban vannak, mivel a gyakori be- és kikapcsolás az üzemanyagcellák gyorsabb leépüléséhez vezet. Optimális esetben a felhasználók két- vagy többműszakos üzemben használják a technológiát. Az évi 1200 üzemóránál kevesebb üzemórát igénylő alkalmazások esetében az üzemanyagcellás rendszerek használata műszakilag és gazdaságilag kevésbé észszerű. Ahol azonban az egész napos üzemmód a mindennapok rendjét képezi, például az autóiparban és a beszállítóiparban, ott észszerű alternatívának bizonyulnak a belsőégésű motorokkal és a savas ólomakkumulátorokkal felszerelt anyagmozgató gépekkel szemben.
Szigorú higiéniai előírások
A savas ólomakkumulátorokhoz képest az üzemanyagcellák nem termelnek savakat vagy más vegyi anyagokat. Tiszta alternatívaként a technológia még a szigorú higiéniai követelményeket támasztó iparágakban, például az élelmiszer- és gyógyszeriparban is alkalmazható.
Minimális járműszám
A hidrogénüzemű járművek használata általában 20-nál nagyobb flottamérettől, intenzív használat mellett kifizetődő. Ez nem utolsósorban a viszonylag magas beruházási költségek miatt van így. A hidrogénmegoldású modell nemcsak a megfelelő járművek beszerzését, hanem a szükséges infrastruktúrába való beruházást is magában foglalja. Minél nagyobb a flotta és minél nagyobb az egy járműre és egy évre jutó teljesítmény, annál gyorsabban megtérül a hidrogén használata.
Meglévő infrastruktúra
A hidrogén helyszíni rendelkezésre állása döntő fontosságú a technológia hatékony használatához. Összességében az üzemanyagcellás rendszerű anyagmozgató gépek akkor a legjövedelmezőbbek, ha a hidrogén (és így a szükséges infrastruktúra) már rendelkezésre áll. Például azért, mert a hidrogén melléktermékként keletkezik, a gyártási folyamathoz szükséges, vagy mert a kapcsolt hő- és villamosenergia-erőmű és a teherautóflotta hidrogénnel működik. Mindezekben az esetekben ideálisak a feltételek a hidrogénüzemű anyagmozgató gépek gazdaságos használatához. Ha először a hidrogén-infrastruktúrát kell kiépíteni, a gazdaságosságot esetről esetre kell megvizsgálni.
Korlátozott elektromosenergia-ellátás
A hidrogén könnyen szállítható és használható olyan helyeken, ahol az áramellátás nem vagy csak nagy költséggel biztosítható. Előfordulhat például, hogy egy vállalat energetikai infrastruktúrája nem elegendő ahhoz, hogy teljes járműparkját lítium-ionos meghajtásra állítsa át (a töltés közbeni csúcsterhelések kockázata). Ebben az esetben a hidrogén magas hatékonyságú, alacsony károsanyag-kibocsátású és rugalmas alternatívát kínál.
Szállítóeszköz
A magas infrastrukturális beruházások miatt az üzemanyagcellás járművek használata eddig általában csak megfelelő támogatással volt kifizetődő. Számos támogatási program létezik uniós, állami és regionális szinten. A programtól függően a járművek vagy a H2-infrastruktúra támogatható. A hangsúly a megtakarított CO2-kibocsátás mennyiségén van. Minél nagyobb a megtakarítás, annál nagyobb a valószínűsége a támogatás odaítélésének.
Mindent a H2-ről: Linde-megoldások
A Linde már 2000-ben kifejlesztette az első üzemképes, üzemanyagcellával hajtott targoncát. Kevesebb mint tíz évvel később mi voltunk az első gyártó Európában, amely tömegesen gyártott hidrogénüzemeltetésű járműveket. Ma már sorozataink 80 százaléka kérésre hidrogénhajtással is rendelhető. Ezek közé tartoznak a következők:
- alacsony emelésű raklapszállítók
- kétszintes rakodógépek
- elektromos raklapemelők,
- komissiózó targoncák
- Vontató
- tolóoszlopos targoncát,
- ellensúlyos targoncák
Linde HyPower üzemanyagcellás rendszer
A Linde komplett megoldásokat kínál a hidrogéntechnológiához is. Ügyfeleink egy kézből kapják a járműveket, az üzemanyagcellás rendszereket és a kapcsolódó szervizszolgáltatásokat. Az aschaffenburgi Linde Fejlesztési Központban fejlesztettük ki a Linde HyPower 24 voltos üzemanyagcellás hibrid rendszert, amely számos fejlesztést kínál a felhasználóknak:
- Erőteljes kötegek és nagy Li-ION akkumulátor.
- Stabilan magas teljesítményszint
- Maximális energia csúcsterhelésnél
- Azonnali üzembe helyezés nélküli használatra kész
- A teljes rendszer hosszú élettartama
- Különösen csendes működés
- Optimális integráció a Linde-járművekbe
Az új Linde HyPower 24V üzemanyagcella különböző alacsony és elektromos raklapemelőkhöz, kétszintes rakodókhoz, komissiózókhoz és vontatókhoz is kapható.
Enélkül nem megy
Az infrastruktúra kérdése
A hidrogénüzemű járművek számos előnnyel rendelkeznek, de az infrastruktúrával szemben is magas követelményeket támasztanak. A szükséges hidrogént tartálykocsival vagy csővezetéken szállítják, vagy a vállalat közvetlenül a telephelyén állítja elő. Ha a vállalatok saját maguk akarják előállítani a hidrogént, további energiára van szükség az elektrolízisüzem működtetéséhez.
Már a szállítás és tárolás során is bizonyos alkatrészeknek rendelkezésre kell állniuk, például tartályoknak, csővezetékeknek vagy nagynyomású tárolótartályoknak.
A költségek megtakarítása és a saját CO₂-kibocsátás csökkentése érdekében az üzem saját szélturbináiból vagy fotovoltaikus rendszerekből származó villamos energia is felhasználható. A vállalat saját hidrogén-infrastruktúrája alapvetően kiterjedt intézkedésekkel és beruházásokkal jár. Az üzemanyagcellás anyagmozgató gépek ezért különösen akkor költséghatékonyak, ha a vállalat már használ hidrogént más célokra, vagy ha a hidrogén a gyártási folyamat mellékterméke.
A gyártástól a tankolásig: a Linde saját hidrogén-infrastruktúrát üzemeltet
A Linde 2023 májusa óta saját hidrogén-infrastruktúrát üzemeltet az aschaffenburgi telephelyen. A hidrogént az üzem területén állítják elő elektrolízissel, tanúsított zöldáramból. A Linde infrastruktúrája 21 üzemanyagcellás hibrid meghajtású emelővillás targonca feltöltéséhez szállít hidrogént. A Linde így bővíti a hidrogénnel, a jövő technológiájával kapcsolatos szakértelmét.
Hidrogéntechnológia a gyakorlatban
A BMW Csoporttal végzett tanulmány megerősíti a gazdaságosságra vonatkozó megállapításokat
Már 2013-ban összefogtunk a BMW-csoporttal és a Müncheni Műszaki Egyetem Anyagmozgatási, anyagáramoltatási és logisztikai tanszékével, hogy teszteljük az üzemanyag-technológiában rejlő gazdasági és műszaki lehetőségeket. Ennek érdekében a BMW lipcsei karosszériagyárában hidrogénhajtással felszerelt anyagmozgató gépek több mint 20 000 üzemórát teljesítettek.
Eredmény: A H2-meghajtás meggyőző volt magas rendelkezésre állásával és alacsony környezeti terhelésével. Már akkor is egyértelmű volt: a technológia piacképes és bizonyos feltételek mellett gazdaságos.
Hatékony üzemi logisztika a Mercedes-Benznél
„Daimler Goes Green” mottóval a Mercedes Benz üzemanyagcellás hajtású targoncákat tesztel. A helyszín a világ legnagyobb Sprinter-gyára Düsseldorfban. Itt készülnek három műszakos üzemben a kedvelt Transporterek.
A hidrogéntechnológia segítségével megtakarítható az akkumulátorcsere ideje és élőmunkaigénye. Mindössze három percen belül az üzemanyagcellák újra fel vannak töltve hidrogénnel, és a targonca üzemkész. Így teremti meg a technológia a zökkenőmentes műszakváltás feltételeit.
