Türkiye’de forklift ve benzeri iş makineleri istif, kaldırma, taşıma ve lojistik sektörlerinin en önemli unsurlarından biri haline gelmiştir. Forklift ise dizel ve elektrikli diye iki temel branşta ayrışıyor. Geçmişte yakıt kullanan forkliftler bir hayli fazla iken bugün elektrikli yani akülü forkliftler çok daha fazla talep görmeye başladı.
Hem dünyada hem de ülkemizdeki teknolojik yatırımların hız kazanması, bazı teknik gereksinimlerin hızlı cevap bulması nedeniyle akü sektörü forklift için de olmazsa olmaz bir konuma evrildi.
Malumunuz üzere geçen sayımızda Türkiye endüstriyel lastik sektörüne geniş bir projeksiyon sunmuştuk. 106. sayımızda ise konumuz endüstriyel ve traksiyoner akü oldu. 107. sayımızda ise yedek parça sektörünü işlemeyi planlıyoruz…
Dergimizde uzun yıllar köşe yazarlığı yapan Sayın Metin Atalay ‘ın kaleme aldığı sektörel araştırma yazısını istifadenize sunuyoruz.
Son yeniliklere göz atmak için sektörel dergileri karıştırırken gözüme ilginç bir iki araştırma yazısı ve makale ilişti. Son zamanlarda gündemi hayli meşgul eden konulardan biri lityum-iyon akülerdi. Derinliğine inince, bunlarla ilgili pek çok araştırma-geliştirme çalışmaları yapıldığı ve gelecekte bu lityum konusunun yaşamımızda oldukça önemli yer tutacağı görülüyor.
Bu sayıda ilgimi çeken birkaç makaleden özetlediğim aşağıdaki notları sizlerle paylaşmak istedim. Önce genel duruma bir bakalım…
Lityum aküler iyi bir yatırım mı?
Bir lityum-iyon akünün ortalama maliyeti, akü boyutuna bağlı olarak 3.000 ila 20.000 $ arasındadır. Bu etiket fiyatı, bir kurşun asitli akünün ortalama satın alma fiyatının iki katına kadar çıkabilir. Bununla birlikte, uzun vadeli maliyetleri hesaba katıldığında görülecektir ki bir lityum-iyon akünün ömür boyu maliyeti, bir kurşun asit akününkinden daha ucuzdur. Lityum-iyon aküler, pek çok şirket için bu aküleri daha iyi bir uzun vadeli yatırım haline getiren önemli ölçüde ekstra avantajlar sunmaktadır. Bakın neden:
Daha Uzun Ömür
Bir yöneticinin aradığı ilk özelliklerden biri, bir akü türünün ortalama ömrüdür. Çalışanlar, araç filolarında kullanılan lityum-iyon aküleri uygun şekilde şarj edip muhafaza ederse, ortalama ömrünün 2.000 ila 3.000 döngü arasında olduğu görülecektir.
Bir lityum-iyon akünün ömrü, kurşun asit bir akünün 1.000 ila 1.500 döngü arasında olan ortalama ömrünün iki katıdır. Elbette uzun ömürlülere karşılık daha kısa ömürlü akülerin de yenileriyle daha sık değiştirilmesi gerekecektir ve bir lityum-iyon akünün ömrü boyunca aynı süreyi karşılamak için en az iki adet kurşun asit akü kullanılması gerekebilir.
Daha Uzun Çalışma Süreleri
Bir akünün şarj edilmesi gerekinceye kadar çalışacağı sürenin uzunluğu, yaptığı çalışmanın üretkenliğine ve toplam verimliliğe etki eder. Lityum-iyon aküler, şarj edilmeleri gerekinceye kadar genellikle aralıksız yaklaşık 7,2 saat çalışır. Ve kapasiteleri %20’ye düşünceye kadar güvenle çalışabilirler. Kurşun asit akülerin ise yaklaşık 5,4 saatlik aralıksız kullanımdan sonra şarj edilmeleri gerekir. Ve onlar ancak, kapasiteleri %30’a düşünceye kadar güvenli bir şekilde çalışabilirler. Akülerin sadece 5,4 saatlik kullanımdan sonra değiştirilmesi, yani forkliftin tekrar hizmete girebilmesi için akülerin forkliftten çıkarılması ve yerine şarj edilmiş akülerin takılıp bağlanması, çalışanlar, forklift ve işletme için maliyetli bir boşta geçen verimsiz âtıl süre demektir. Bu, verimli üretkenlik süresinden kayıp anlamına gelir.
Daha Kısa Şarj Süreleri
Lityum-iyon akülerin şarj edilme süresi yalnızca bir ila iki saat sürer. Bu akülerin dengeleme şarjı vardiyalar arasında veya çalışanlar dinlenme molası verdiğinde gerçekleştirilebilir. Bu nedenle, bir işletmenin kaç vardiya çalıştığına bakılmaksızın, genellikle forklift adedi başına yalnızca bir lityum-iyon akü yeterlidir. Kurşun asit akülerin şarj olması için bir 8 saat ve soğuması için de ilaveten bir 8 saat daha gerekir. Bu, sistemli ve düzenli çalışan işletmelerde bir kurşun asit akünün şarj olması ve yeniden hizmete alınması için gereken gerçek sürenin 16 saate yakın olduğu anlamına gelir. Bir depo günde 24 saat/3 vardiya çalışıyorsa, lityum-iyon akülerle çalışan bir forklift birkaç kez dengeleme şarjı ile tüm gün boyunca çalışmasına devam edebilir. Buna karşılık, kurşun asit akü kullanan bir forkliftin 24 saat boyunca çalışabilmesi için, forkliftin yaklaşık her beş ila altı saatlik kullanımından sonra aküsünün komple değiştirilmesi ve ardından bu akünün şarj edilip ardından soğumasının beklenmesi gerekeceğinden, 24 saat boyunca çalışacak bir forklift için 3 adet kurşun asit akü kullanılması gerekmektedir.
Büyük bir işletmenin, forkliftleri için kullandıkları kurşun asitli akülerin şarj edilmesiyle ilişkili günlük üretkenlik kaybı nedeniyle, kurşun asit yerine lityum-iyon akülere geçmek suretiyle 1 milyon dolardan fazla tasarruf sağlayabileceği görülmüştür.
Çalışanlar İçin Daha Güvenli
Daha güvenli bir çalışma ortamı, bir işletmenin yapabileceği en iyi yatırımlardan biridir. Lityum-iyon akü teknolojisi birkaç gelişmiş güvenlik özelliği sunar.
Suyuna bakmak, eksildi mi diye kontrol etmek gerekmez. Lityum-iyon aküler sızdırmaz şekilde kapatılırken, diğer taraftan kurşun asitli aküler ise bir elektrolit solüsyonu (sülfürik asit) ile doldurulur. Bu kurşun asitli akülere su ikmali yapmak, düzenli olarak su ile yeniden doldurmak gerekir, aksi takdirde kimyasal proses kesintiye uğrar, bozulur ve akü erkenden arızalanabilir. Bir kurşun asitli aküye su eklemek, beraberinde birtakım riskler de barındırır. İstenmeyen bir dökülme, sıçrama meydana gelirse, yüksek derecede toksik sülfürik asit vücuda sıçrayabilir ve ciddi yaralanmalara neden olabilir. Lityum-iyon akülerde aşırı ısınma riski asgari düzeydedir. Lityum-iyon aküler, hücre sıcaklıklarını izleyip güvenli çalışma aralıklarında kalmalarını sağlamak için bir akü yönetim sistemi ile donatılmıştır. Halbuki, kurşun asitli aküler aşırı şarj edilirse, akü içindeki elektrolit solüsyonu aşırı ısınabilir ve akü içindeki basıncın artmasına yol açabilir. Bu aşırı basınç aküye zarar verebilir veya daha kötüsü bir patlamaya neden olabilir. Akünün daha az hareket ettirilmesi, basınç artışını yavaşlatacağından yaralanma riskini de bir ölçüde azaltır. Lityum-iyon akülerin bir diğer avantajı ise, bunlar şarj işlemi için bağlandığında forkliftin içinde kalabildiğinden, çalışanlar akü değiştirme işlemiyle bağlantılı risklere maruz kalmazlar. Aküler oldukça ağır, hatta forkliftin kapasitesine göre bir tona yakın olabildiklerinden, kurşun asitli aküler söz konusu olduğunda, bunları şarj etmek için kaldırmak ve değiştirip yerine şarjlı aküyü yerleştirmek için kaldırma ekipmanı bulundurmak ve kullanmak gerekir.
Gelecek İçin İyi Bir Yatırım
Genellikle, satın alma maliyeti düşük olan bir seçenek uzun vadede en yüksek maliyetli seçim olabilir, bu nedenle satın almadan önce ne istendiğinin ve ne satın alındığının bilinmesi önemlidir. Bir lityum-iyon akü akıllı bir yatırımdır, çünkü dayanma ömrünün daha uzun olması bir yana, üretkenliği artırır, maliyetleri düşürür ve aynı zamanda güvenliği artırarak işletmenin en önemli yatırımı olan işletme çalışanlarının sağlığını korur.
Buraya kadar tamam, lityum-iyon akülerden bahsettik, ama bir de lityum-demir-fosfat aküler konusu var:
Lityum-İyon Mu, Lityum-Demir-Fosfat Mı?
Lityum-iyon ve lityum-demir-fosfat arasında önemli farklar olduğunu biliyor musunuz?
1.Lityum-demir-fosfatın deşarj hızının, lityum-iyondan daha iyi performans gösterdiğini görüyoruz. Lityum-demir-fosfat bataryaların voltaj deşarjının yüksek sıcaklıklarda mükemmel sonuçlar verdiği tespit edilmiştir. Deşarj hızı, kapasite düştükçe lityum-demir-fosfat bataryanın performansını önemli ölçüde bozmamaktadır.
2.Lityum-demir-fosfatın ömrü 1.000-10.000 döngü iken, lityum-iyonunki sadece 500-1.000 döngüdür. Lityum-demir-fosfat bataryalar, minimum bozulmayla yüksek sıcaklıklara dayanabilmektedir. Bunlar, kapalı sistemlere sahip olan veya şarj edilmeye gerek kalmadan önce uzun süre çalışması gereken uygulamalar için uzun ömürlü olmaları nedeniyle önemli ölçüde tercihe şayandır. Bu arada, lityum-iyon bataryalardaki yüksek enerji yoğunluğu, özellikle yüksek çalışma sıcaklığının olduğu ortamlarda çalışırken, bataryayı daha kararsız hale getirir. Lityum-iyon bataryalar, elektronik sistemlerin veya çalışan bileşenlerin çalışma sıcaklığından olumsuz etkilenebilmektedir.
3.Kullanılmayan bataryaları saklamak söz konusu olduğunda, bataryanın şarj seviyesini uzun süre kaybetmeyen bir kimyasal yapıya sahip olması aranan bir özelliktir. Örneğin, bataryanın bir yıldan uzun bir süre kullanıldıktan sonra başlangıçtaki ile aynı şarj performansını verebilmesi dikkate değer bir durumdur. Hem lityum-demir-fosfat hem de lityum-iyon bataryalar uzun süreli depolanabilme özelliğine sahiptir. Bununla birlikte, lityum-iyon bataryaların raf ömrü yaklaşık 300 gün iken, 350 günlük bir raf ömrüne sahip olduğu için lityum-demir-fosfat bataryalar daha uzun süre saklanabilir. Lityum-iyon için raf ömrü yaklaşık 300 gündür.
4.Sektörlerdeki üreticilerin, güvenliğin önemli bir faktör olduğu uygulamalar için lityum-demir-fosfata yöneldiklerini görüyoruz. Lityum-demir-fosfatın mükemmel termal ve kimyasal stabiliteye sahip olduğu anlaşılmaktadır. Bu lityum-demir-fosfat batarya, daha yüksek sıcaklıklarda da soğuk kalmaya devam etmektedir. Bu ayrıca, hızlı şarj ve deşarjlar sırasında yanlış uygulama yapıldığında veya kısa devre sorunları olduğunda da yanmamaktadır. Lityum-demir-fosfat batarya, ısınması gereken ortamlarda soğuk kalmaya devam ettiğinden aşırı şarj veya aşırı ısınma sırasında fosfat katodu yanmayacağı ya da patlamayacağı için normalde termal sızıntı yapmaz. Buna karşılık görülmektedir ki, lityum-iyon batarya, kimyasal yapı farklılığı nedeniyle, lityum-demir-fosfat ile aynı güvenlik avantajlarına sahip değildir. Yüksek enerji yoğunluğu, lityum-iyon bataryada stabiliteyi azaltır. Bir lityum-iyon batarya, şarj sırasında termal kaçak yaşayabileceğinden daha hızlı ısınır.
5.Lityum-demir-fosfat bataryanın diğer bir güvenlik avantajı, lityum-iyon bataryanın kullanımdan veya arızadan sonra atılması gerekirken, onun atılması gerekmez. Lityum kobalt dioksit kimyasal yapısına sahip bir lityum-iyon batarya, kullanım veya arıza sonrası gözlerde ve ciltte alerjik reaksiyonlara neden olabileceğinden literatürde tehlikeli bir malzeme olarak kabul edilir. Ayrıca yutulduğu takdirde ciddi tıbbi sorunlara neden olabilir. Bu nedenle, lityum-iyon bataryaların atılması gerektiğinde, bertarafı için özel imha kurallarına uyulması çok önemlidir. Diğer taraftan, lityum-demir-fosfat bataryalar toksik olmadığından daha kolay bertaraf edilebilir.
Bir de şu günümüzde halen mevcut enerji kaynaklarına bir göz atalım.
Enerji Kaynaklarında Bir Güncelleme
Optimal verimlilik, her zaman ticari kararların ön saflarında yer alır. Nihai kullanıcı için, malzeme elleçlemede ekipman, aksesuar veya servis desteği seçerken odak noktası, bir şirketin operasyonel ihtiyaçları temelinde her bir çözüm için Toplam Sahip Olma Maliyetini (TSOM) hesaplamaktır. TSOM’u etkileyen dört ana unsur vardır: performans, enerji kullanımı, bakım ve işçilik. Çok yakınlarda, kullanıcılar bu dört unsur arasına ayrıca güvenlik ve çevre yükümlülüklerini de eklediler. Son kullanıcılar, çalışma süresini en üst düzeye çıkarmak, bakım süresini en aza indirmek ve sorunsuz uygulama sağlamak için kendilerine rehberlik edecek bütünsel bir çözüm arayışı içindeler.
Son yıllardaki araştırma-geliştirme faaliyetleri sonucunda nihai kullanıcıların artık çok çeşitli enerji çözümlerine sahip oldukları ve bunun kendileri için çeşitli faydalar sağladığı söyleniyor. Her farklı teknoloji, forkliftin nasıl kullanıldığına, depodaki organizasyona, operatörün tercihine, forkliftin çalıştığı ortam ve sıcaklık koşullarına göre özel talepleri farklı şekillerde de olsa şu veya bu şekilde karşılayacaktır.
Bu kadar geniş bir seçenek yelpazesine sahip müşteriler, endüstriyel forklift filoları için hâlâ doğru enerji türünü kullandıklarından emin değiller. Bu nedenle onlar, mevcut enerji kaynaklarını kontrol etmek ve doğru çözümü tespit etmek için uzmanlar tarafından bir yerinde ön araştırma yapılmasına gerek duyuyorlar. Gelecekteki seçenekler için seçim kriterleri arasında özellikle forklift filosunun boyutu, seçilen vardiya modeli, işletme sırasında dengeleme şarjı veya yakıt ikmali için kısa molalar verme olasılığı, kullanım yoğunluğu, forkliftlerin yıllık ortalama kullanım saati, iç mekan / dış mekan çalışması veya gerekli şebeke gücü dikkate alınmalıdır.
Geri Yükleme, Geri Dönüşüm ve Sorumluluk
Bugüne kadar, kurşun-asit teknolojisine devam etmek için ezici bir çoğunlukla olumlu argüman bulunmasının nedeni, kurşun-asit akülerin lityum-iyon akülere göre çok daha geri dönüştürülebilir olmasıdır. Halen kurşun-asitli aküler yaklaşık %99 oranında geri dönüştürülebilmektedir. Bununla birlikte, kurşun-asit akülerde kullanılacak kurşunu üretmek için gerekli eritme işlemi oldukça toksiktir. Üretilmesi ve geri dönüştürülmesi gereken kurşun-asitli akülerin sayısını azaltmanın çok daha iyi bir seçenek olduğu söylenebilir. Geliştirilen yenileme teknolojisi, kurşun-asitli akülerin kurşun plakalara zarar vermeden tamamen kükürtten arındırılmasını ve yenilenmesini sağlarken kısa devre riskini ortadan kaldırmaktadır. Bu arada, bir üreticinin kurşun asitli aküleri öldüren üç ana sorunu ele alarak (yani, sülfatlaşma, sert kırılgan kurşun plakalar ve kısa devreler), kurşun-asitli aküler üretme ihtiyacını azaltan organik ve toksik olmayan bir çözüm geliştirdiği bildirilmiştir.
Bir taraftan da lityum akü teknolojisinin en güçlü yönlerinin aynı zamanda bu teknolojinin en büyük dezavantajlarını da yarattığı söylenmektedir. Geri dönüşümün önündeki engeller bir zamanlar üç kat fazlaydı: Doğrudan geri dönüşüm yöntemleri daha uzun sürüyordu ve daha pahalıydı, ortalıkta çok az sayıda kullanılmış aküler vardı. Bunlarda kullanılan malzemelerin fiyatları ucuzdu.
Ardından 2016 ile 2018 arasında artan elektrikli forklift üretimi nedeniyle, daha önce ucuz olan lityum fiyatları üç katına ve kobalt maliyetleri de dört katına çıktı. Aküler bollaştı ve yükselen bileşen maliyetleri nedeniyle geri dönüşüm yöntemleri hızla gelişmeye başladı.
Geri dönüşüm daha ucuz ve daha hızlı hale geldi, yeniden kullanım daha yaygınlaştı ve bu da lityum aküleri malzeme elleçleme sektöründe daha erişilebilir hale getirdi. Forkliftler güçlü akıma gerek duyar, ancak geliştirilen bazı enerji depolama uygulamaları çok daha azını gerektirir ve %80 kapasiteli akü hücreleri çeşitli yerlerde yeniden kullanılabilir. Örneğin, bir telekom kulesi işleticisinin kısa süre önce tesislerinin % 98’inde ikinci el lityum aküleri tercih ettiği ve kurşun asit akülerden vazgeçtiği öğrenildi. Bu hareketin arkasındaki mantık, karar verme aşamasında, ikinci el lityum-iyon akülerin kullanılmamış kurşun-asit akülere göre kWh başına 100 $ daha düşük maliyetli olduğunun bulunmasında yatıyordu.
Bazı tahminler, 2025 yılına kadar ikinci ömrünü yaşayan akülerin yenilerinden %30 ila %70 daha ucuz olabileceğini söylüyor ve birçok ikinci ömrünü yaşayan akü, enerji depolama uygulamalarında on yıla kadar kullanım için onaylandığından, ki bunun daha da fazla olduğuna inanılmaktadır, özellikle de eski lityum akülerin içindeki değerli bileşenleri geri kazanmak için geri dönüşüm ihtiyacı ortaya çıkmadan önce birkaç on yıllık bir hizmet ömrüne sahip olabilecekleri düşünüldüğünde daha teşvik edici oluyor. Malzeme elleçleme sektörünün şu anda yaşadığı, enerji kaynakları pazarında gelişip yayılan bir ürün olgunlaşması çağıdır.
Yeni teknolojiler nadiren ihtiyaç duydukları tüm altyapıyla donatılmış olarak sahneye çıkar. Örneğin, uydu teknolojilerinin oluşup gelişmesi ve yükselmesi zaman alır. Dünyada lityuma olan talep artarken, lityum akü tedarik zinciri de daha fazla ilgi görür. Lityum ve kobalt gibi kritik elementlerin sınırlı arzı ve salgın nedeniyle artan tedarik riski nedeniyle, hem hükümetler hem de özel şirketler, temel minerallerin bol miktarda tedarikini sağlamak için bu alana giderek artan miktarda sermaye kaynakları ayırmaktalar.
Hâlâ geliştirilmekte olan ve malzeme elleçleme sektörü için önemli bir potansiyel oluşturacak bir dizi enerji kaynağının önümüzdeki on yılda olgunlaştıklarını göreceğiz. Bunun, gerçekten gözden kaçırılmayacak heyecan verici bir araştırma ve geliştirme alanı olduğunu söyleyebiliriz.
Yorumlar kapalı.