Silnik wysokoprężny czy elektryczny? Przyszłość wózków widłowych

Elektromobilność zaczyna stawać się czynnikiem strategicznym w logistyce. Uwarunkowania polityczne, takie jak program UE „Gotowi na 55”, który ma na celu redukcję emisji gazów cieplarnianych co najmniej o 55% do 2030 r., powodują przyspieszenie przejścia na elektryczne wózki przemysłowe. Jednocześnie postęp techniczny – szczególnie w kwestii układów akumulatorowych – tworzy warunki niezbędne do elektryfikacji.

 Kluczową rolę odgrywa tu dalszy rozwój akumulatorów litowo-jonowych. Podobnie jak inne firmy, w Bobcat również przyglądamy się nowoczesnym alternatywom dla tradycyjnych akumulatorów ołowiowo-kwasowych, np. w rozwiązaniach dla magazynów. Akumulatory litowo-jonowe zapewniają znaczące korzyści: są nawet o dwie trzecie mniejsze, nie wymagają konserwacji, pozwalają na szybkie ładowanie, a ich okres użytkowania jest trzy razy dłuższy. Ich mniejsze wymiary otwierają przed nami nowe możliwości w projektowaniu przyszłych pojazdów. Elektryczne wózki widłowe mogą być zasadniczo projektowane tak, aby były znacząco mniejsze i zwrotniejsze – jest to zaleta w wąskich alejkach i ograniczonej przestrzeni w magazynach. Jednocześnie zwiększa się ich ergonomia: ponieważ środkowy obszar nie musi być już projektowany wokół akumulatora, projektowane kabiny operatora mogą być wygodniejsze i bardziej funkcjonalne. Procedury konserwacji i ładowania również są efektywniejsze. Długie czasy ładowania wynoszące od sześciu do ośmiu godzin to już kwestia przeszłości. Nowe akumulatory litowo-jonowe można łatwo naładować podczas przerwy obiadowej lub w ciągu dwóch godzin w razie dłuższych przestojów. Dodatkowe zalety napędu elektrycznego to: brak emisji, brak zapachu, brak zanieczyszczeń oraz, co ważniejsze, niższy poziom hałasu niż w przypadku silników wysokoprężnych. Ułatwia to komunikację pomiędzy pracownikami i łagodzi stres. W przypadku śladu CO₂ elektryczne wózki widłowe to szczególnie dobry wybór dla firm, które ładują je z własnych układów fotowoltaicznych lub w ramach kontraktów na ekologiczną energię. Pozwala to na szybkie i znaczące zmniejszenie emisji CO₂ floty wózków widłowych. Jeśli firma ma swoje panele fotowoltaiczne, może też zmniejszyć koszty zasilania.

Mimo zwiększającego się odsetka elektrycznych wózków przemysłowych wciąż istnieje popyt na spalinowe lub gazowe wózki widłowe. Surowsze normy emisji oraz trendy zmierzające do zrównoważonego rozwoju w logistyce również wpływają na dalszy rozwój wózków przemysłowych z silnikami wysokoprężnymi. Od 1 stycznia 2020 r. w Unii Europejskiej obowiązuje norma emisji Stage V dotycząca mobilnych maszyn pozadrogowych (NRMM), tj. maszyn budowlanych, generatorów, jak również spalinowych wózków widłowych. Klasa emisji Stage V nie jest porównywalna z takimi normami drogowymi jak Euro 6, ale przeznaczona jest specjalnie do użytku pozadrogowego. Jej podstawy stworzono w 1999 r., wprowadzając normę Stage I ograniczającą emisje cząstek stałych do 0,54 g na kWh. Obecnie wartość limitu w Stage V to zaledwie 0,015 g. Dzięki nowoczesnym filtrom cząsteczkowym emisje drobnych pyłów zmniejszono o ok. 97%.

Modele zasilane silnikiem wysokoprężnym wciąż pozostają popularną opcją, zwłaszcza w miejscach wymagających trudnych zastosowań, takich jak porty czy zakłady przemysłu ciężkiego. Ich wydajność jest szczególnie doceniana w intensywnych pracach i przy użytkowaniu na zewnątrz. Spalinowe wózki widłowe charakteryzują się solidną konstrukcją. Warunki pogodowe, takie jak deszcz, upał czy mróz, mają niewielki wpływ na ich działanie, a szybkie uzupełnianie paliwa dodatkowo zwiększa czas pracy. Wózek z silnikiem wysokoprężnym można przygotować do pełnej zmiany w kilka minut, co ogranicza przestoje w pracy. Istnieją również korzyści ekonomiczne. Koszty zakupu są często niższe niż porównywalnych modeli elektrycznych. Z drugiej strony, modele elektryczne mają niższe koszty konserwacji i eksploatacji.

Mimo postępu technicznego w dziedzinie elektrycznych wózków przemysłowych występują pewne wymagania, które ciągle trzeba uwzględnić przed elektryfikacją. Słabością wózków elektrycznych są dokładnie te obszary, w których klasyczne wózki spalinowe radzą sobie lepiej. Pokazują one swoje ograniczenia podczas użytkowania na wolnym powietrzu – zwłaszcza gdy jest mokro, bardzo zimno lub przy dużej wilgotności. Jednak np. Bobcat oferuje dodatkowe układy ochrony silników, aby radzić sobie z wilgocią, jak również wysokie klasy ochrony IP zapewniające niezawodne zabezpieczenie przed wodą. W wysokich temperaturach wbudowane wentylatory chłodzące zapewniają zwiększoną niezawodność najważniejszych podzespołów.

Zgodność z nowymi limitami wymaga bardziej skomplikowanych rozwiązań w układzie wydechowym. To również wpływa na cenę spalinowych wózków widłowych, ponieważ wózki zgodne ze Stage V są ogólnie droższe niż modele powstałe w oparciu o starsze normy emisyjne. Ponadto większe modele (opcjonalnie od sześciu ton i obowiązkowo od ośmiu ton) wykorzystują AdBlue – roztwór mocznika, który pozwala przetworzyć szkodliwe tlenki azotu w parę wodną i azot przy użyciu redukcji katalitycznej (SCR). Z drugiej strony, firmy odnoszą korzyści ze znacznie mniejszego zużycia paliwa dzięki najnowszej generacji maszyn. Mimo znaczącej redukcji emisji gazów spalinowych z wózkami z silnikami wysokoprężnymi nie można ustanowić zeroemisyjnego łańcucha dostaw. Do osiągnięcia tego celu wymagane są wózki widłowe z napędem elektrycznym lub wykorzystanie paliw alternatywnych, takich jak E-paliwa, czyli paliwa syntetyczne wytwarzane z użyciem energii odnawialnej, wodoru (H₂) oraz CO₂. Nasze silniki wysokoprężne mogą również wykorzystywać hydrorafinowany olej roślinny (HV), olej napędowy uzyskiwany poprzez uwodorniania olejów roślinnych i tłuszczów.

Przed podjęciem decyzji o wyborze wózka widłowego z silnikiem wysokoprężnym lub elektrycznym należy dokładnie przeanalizować jego faktyczne zastosowania. Kluczowym wskaźnikiem jest tutaj intensywność wykorzystania. Jeśli wózek widłowy jest wykorzystywany tylko okazjonalnie, na przykład kilka razy w tygodniu, model napędzany olejem napędowym może się bardziej opłacać. Koszty zakupu wózków widłowych z silnikiem wysokoprężnym są czasami nawet 20% niższe niż modeli elektrycznych o porównywalnej wydajności. Ponadto przy niewielkim wykorzystaniu koszty eksploatacji i konserwacji są mniej istotne. Z drugiej strony, przy wykorzystaniu ciągłym lub zmianowym w dłuższym okresie bardziej opłaca się elektryczny wózek widłowy. Niższe wymagania dotyczące konserwacji, niższe koszty energii oraz eliminacja paliw kopalnych prowadzą do zmniejszonych ogólnych kosztów eksploatacji. Wyjątkiem jest sprzęt o wysokim tonażu. Tutaj bardziej preferowany jest silnik wysokoprężny, niezależnie od intensywności wykorzystania, gdyż stosunek ceny do wydajności elektrycznych wózków widłowych zmniejsza się wraz ze wzrostem udźwigu, co z kolei wymaga większego akumulatora. Ponadto ważnym czynnikiem pozostaje również kwestia dostępności: jest ona ograniczona w przypadku wózków elektrycznych ze względu na wymianę akumulatora lub okazjonalne ładowanie.

Mimo że logistyka wewnętrzna zmierza ku elektryfikacji, napęd wysokoprężny pozostaje nieodzowny w niektórych zastosowaniach: solidna budowa, szybkie uzupełnianie paliwa oraz niższe koszty nabycia to argumenty przemawiające na jego korzyść. Surowsza norma emisji Stage V znacząco ograniczyła ich wpływ na środowisko naturalne. Jednak w przypadku transportu zakładowego oraz powiązanych obszarów elektryczne wózki widłowe są obecnie porównywalne z ich spalinowymi odpowiednikami. Ponadto, co również istotne, to jedyny sposób, aby uzyskać środowisko robocze wolne od hałasu i spalin.