Fejlődőben az elektromos munkagépek piaca

Az építőiparban egyre nő az elektromos munkagépek piaca. Az IDTechEx létrehozott egy több, mint száz típusból álló adatbázist, ami hét különböző járműkategóriát ölel fel. Az adatbázisban szereplő járművekből még sok nem jelent meg a piacon, így csupán 49-nek érhető el az akkumulátortípusa.

Európa és Kína fejlett piacai lehetővé teszik, hogy következtetéseket vonjanak le az akkumulátortípusokat érintő trendekről. Az egyértelműen megállapítható, hogy Európában az NMC (lítium-nikkel-mangán-kobalt-oxid) akkumulátorokat részesítik előnyben, míg Kínában az LFP (lítium-vas-foszfát) típusúakat.

Más tulajdonságok lényegesek

Min alapszik ez a különbség? A munkagépekben alkalmazott akkumulátoroknak nagy kapacitással és alacsony költségekkel kell rendelkezniük. Az ezen a területen használt járművek jelentős része rendkívül nehéz, néhányukra pedig hatalmas beton ellensúlyokat szerelnek, hogy elbírjanak az óriási megmozgatandó terhekkel, ezért nem igazán lényeges az akkuk súlya.

A teljesítménysűrűség szintén nem jelentős szempont. Az elektromos autóktól eltérően a munkagépeknél ritkán fordulnak elő „energiatüskék”, vagyis nagy kiugrások az energiafelvételben, jellemzőbb, hogy hosszú ideig stabil mértékű energiafelvétellel üzemelnek. Például a korai Tesla Model S e-autónak 60 kilowattóra kapacitású akkumulátora és 210 kilowatt teljesítményű motorja volt, ami azt jelenti, hogy az akkunak 3.5C töltésleadási teljesítményt kell tudnia (teljesítmény osztva a kapacitással). Ez egy átlagos érték a személyautókat tekintve, amihez az NMC technológia a jobb választás.

Ezzel szemben a Volvo L25 elektromos homlokrakodó egy 40 kilowattórás akkumulátorral rendelkezik egy 36 kilowattos csúcsteljesítményű motor mellett. Eszerint az akkumulátornak csupán 0.9C-t kell teljesítenie, ami jóval kevesebb az utcai autók adataihoz képest. Ugyanez igaz a nagyobb gépekre is, például az XCMG XE270E 27 tonnás exkavátorra, aminél nagyjából 0.27C az érték. Az IDTechEx kimutatása szerint az elektromos munkagépek túlnyomó többségének 1C alatt marad az így kapott értéke, negyedüknek pedig még 0.25C-nél is alacsonyabb.

Alacsony érték érhető el az ólomsavas akkumulátorok használatával, ami az egyik fő oka lehet annak, hogy már az elektrifikáció korai szakaszában is használták. A technológia hátránya, hogy alacsony hatótávot és lassú töltést tud csak biztosítani. Ennek megfelelően a lítiumion le is váltotta a régebbi technológiát, amint elérhető árú lett.

Okkal van eltérés Kína és Európa között

Az NMC és az LFP is képes megfelelni minden velük szemben támasztott elvárásnak. Az NMC technológia összességében jobb teljesítményt nyújt az LFP-hez képest, mivel jobb az energiasűrűsége, azonban drágább is. Így érthető lenne, ha az ipar az LFP-t választaná inkább, hiszen a követelmények teljesítése mellett segít a költségek minimalizálásában is, ami kritikus pont a munkagépeknél. Akkor mégis miért részesíti előnyben Európa az NMC-t?

Erre a legjobb magyarázat az elérhetőség. Az Európában készülő elektromos munkagépek nagy többségébe olyan gyártók akkumulátorait építették be, akik főleg az NMC technológiával foglalkoznak. Az IDTechEx felmérése szerint az Európában és Észak-Amerikában kínált munkagépek több, mint 75 százalékában NMC akkumulátort találunk. Az itteni beszállítók olyan nagy közúti gépekbe is gyártanak akkumulátort, mint a buszok és teherautók, amiknek nagy csúcsteljesítményre van szükségük, hogy leküzdjék például a meredekebb emelkedőket is, így az NMC technológia megfelelőbb választás számukra. Ám mivel az akkumulátorok ára igencsak jelentős szempont, így nagyon valószínű, hogy növekedni fog az LFP-k alkalmazásának mértéke.

Kínában az LFP technológiából van jobb ellátmány. Ahogy az országban megnőtt az e-autók száma, a kínai autóiparnak szüksége volt egy megfizethetőbb akkumulátor technológiára, ami elfogadható energiasűrűséget és hatótávot kínál. Kína ipara aránylag gyorsan tudott nagy akkumulátorokat építeni, ennek köszönhetően pedig már több fejlett nagyméretű elektromos munkagéppel rendelkeznek, ilyen a már korábban említett XCMG XE270E is. Ehhez képest Európában és Észak-Amerikában az elektromos járművek hatótávjának növelésén volt a hangsúly, így az általánosan drágább NMC mellett döntöttek.

Van még egy újfajta technológia

Egy lehetséges opció még a nátriumion, aminek egyelőre nincs megalapozott piaca. A lényeg a nátriumos technológiával kapcsolatban az, hogy alacsonyabb költségek mellett lehet gyártani az ilyen akkumulátorokat, mint a lítiumionosokat, azonban nem nyújtják ugyanazt a teljesítményt. Ebből a szempontból ez a technológia sok ponton hasonlít az LFP-re. Az igazi probléma ott jelentkezik, hogy a nátriumion akkumulátorok egyelőre jelentősen drágábbak, mint az LFP vagy az NMC megoldások, miközben rosszabb a teljesítményük. Így jelenleg a nátriumnak nincs létjogosultsága a munkagépekben, viszont ha elterjed és képes lesz az ígért árcsökkenést megvalósítani, akkor nagy jövő vár rá.

Az elektromos munkagépek piaca még csak fejlődő állapotban van, azonban a jelenlegi aktivitások és bejelentések alapján a következő években nagyot fog nőni az elérhető járművek száma. Az IDTechEx jelentése szerint a következő tíz évben 37 százalékos átlagos évi növekedési rátára lehet számítani, valamint az iparág 150 milliárd dolláros értéket fog elérni 2043-ra. Ez a növekedés jelentős akkumulátor kereslethez fog vezetni. Bármely technológia is fogja a megoldást jelenteni, az iparág fejlődése folyamatban van és egyre csak gyorsul – összegzett a SAE International.