Skryci w punktach opisów technicznych pojazdów dostawcy komponentów nierzadko okazują się liderami swoich specjalności. Impact Clean Power Technology – znany odbiorcom elektrobusów polski wytwórca baterii prezentuje spójną wizję rozwoju magazynowania prądu nie tylko w transporcie i nie tylko na pierwsze lata pracy sprzętu

To nie fantazja, inspirowana falą eko-technologicznego wzmożenia. Impact pracę nad przenośnymi źródłami energii zaczął w 2005 r. od projektu elektrycznego trójkołowca SAM EV II, którego 150 szt. 4 lata później sprzedał za granicą. Kolejne 3 lata firma z podwarszawskiego Piastowa poświęciła projektom baterii do elektrycznego motocykla, samochodu osobowego, ciężarówek i autobusów  m.in. dla KTM, Citroëna, Solarisa, Karsana i Ursusa. W 2014 r. ruszyła seryjna produkcja baterii litowo-jonowych: LFP, następnie zestawów LTO i NMC. W 2017 r. akumulatory te dostosowano do regulaminu R 100.2, obowiązującego dla autobusów, a rok 2018 przyniósł rozszerzenie oferty o zasobniki energii dla telekomunikacji. W efekcie na pakietach Impactu jeździ już ponad 130 e-busów w Polsce i ponad 600 ciężkich pojazdów na świecie – głównie w Stanach Zjednoczonych, Europie i Indiach. W Niemczech i USA (gdzie zaopatruje producenta shutllebusów, ale też i firmę budującą roboty przemysłowe do transportu wewnętrznego, w tym roboty szpitalne) Impact
założył swoje przedstawicielstwa, a we Włoszech i w Turcji ma reprezentantów (tam współpraca rozpoczyna się m.in. przy elektrobusach Temsy). Wdrożenie przemysłowego wytwarzania baterii zaowocowało dziesięciokrotnym wzrostem obrotów, które przekroczyły 36 mln zł w 2017 r. i sięgnęły 100 mln zł w roku ubiegłym. Praca 140-osobowej załogi specjalistów (w tym 65 inżynierów) nie nogranicza się do samej produkcji – to również projektowanie i integrowanie systemów zarządzania energią oraz analizy, ekspertyzy i doradztwo w tym zakresie. Skalę działania stymuluje udział w licznych programach badawczych
m.in. NCBiR, NFOŚiGW, Narodowej Strategii Spójności i UE.

Dylematy technologii

Aktualnie zasadniczy profil produkcji stanowi, zaliczane do kategorii UVES 200 (Universal Vehicle Energy Storage) dwa typy baterii litowo-jonowych: w technologii NMC (niklowo-manganowo-kobaltowe) i w technologii LTO (litowo-tytanowe). W obu technologiach Impact proponuje wersje standard i compact. Compacty cechują się obniżoną o połowę pojemnością, ok. 40% mniejszą masą i wymiarami zestandaryzowanymi do
1200×820×160 mm. Pakiety w technologii LTO mają odmianę płaską oraz wysoką, przystosowaną do montażu w przedziale silnikowym. Niezależnie od odmiany pojemność pakietu LTO wynosi 15,2 kWh przy masie
285÷300 kg (płaski-wysoki). Zdolność oddawania i przyjmowania energii utrzymuje w temperaturze od –30 do +45°C, dobrze tolerując jej duże skoki. Cechuje się równą proporcją energii zainstalowanej do energii dostępnej, ale w praktyce wykorzystywanie do 80% energii dostępnej dwukrotnie zwiększa jego żywotność. Pakiet NMC mieści 40 kWh przy masie 375 kg, jednak do ładowania (którego moc nie powinna przekraczać 60 kW) wymaga temperatury dodatniej.

Zdecydowanie różne są też tzw. cykliczność (czyli liczba procesów rozładowania i naładowania) i lata życia – dla LTO jest to 20 tys. i 20 lat, dla NMC odpowiednio 3,5 tys. i ok. 12 lat. Toteż do regularnego transportu
miejskiego Impact wyraźnie wskazuje technologię LTO. Pod hasłem Ultra Szybkie Ładowanie przekonuje, że obsługujące trasy do 50 km e-busy mogą mieć niewielkie (a więc tańsze i lżejsze) baterie LTO, systematycznie doładowywane podczas postojów przez ładowarki pantografowe – potencjalnie do 600 kW (choć jak dotąd w praktyce stosuje się 250÷300 kW). Procedurę można zabezpieczać przez system zdalnego dostępu i monitorowania, koordynujący on-line dane wysyłane z BMS-ów baterii.

W tym zakresie ICPT dysponuje realną wiedzą, zgromadziła już 15 TB danych, ściąganych co 1 s z jej pakietów, zainstalowanych w 240 elektrobusach, kursujących w różnych zakątkach globu. Według Impactu koncepcja Ultra Szybkiego Ładowania sprawdzi się też w miejskim transporcie dystrybucyjnym i służbach oczyszczania miasta, których pracę charakteryzują częste postoje. Występujące w tym zastosowaniu trudności z lokalizacją ładowarek pantografowych, firma proponuje rozwiązać poprzez wprowadzenie stacjonarnych magazynów energii.

Jutro dla baterii

Stacjonarne magazyny energii to przyszłościowe pole zainteresowań Impactu, oparte na rozszerzeniu spektrum obecności technologii litowo-jonowej na inne gałęzie gospodarki. Pierwsze stacje bazowe telekomów ICPT zaopatruje właśnie w swoje zasobniki energii w Afryce Płd. (nadchodząca w teletransmisji era 5G oznacza kolejną zwyżkę zapotrzebowania na prąd). Następne obszary wykorzystania tego pomysłu to wyrównawcze lub rezerwowe magazyny energii przy energetycznych sieciach przesyłowych i dystrybucyjnych, gromadzenie energii przy OZE czy u odbiorców indywidualnych.

Według badań Impactu bateria LTO zachowa pełną sprawność przez ok. 7 lat pracy (i na tyle udzielana jest gwarancja). Spadek zdolności gromadzenia energii poniżej 80% nominału obniża zasięg pojazdu, a podwojenie rezystancji wewnętrznej ogranicza oddawanie mocy, co dyskwalifikuje ją z eksploatacji w transporcie. Jednak przebieg tych procesów jest na tyle powolny, że przez kolejne 7–10 lat może być ona używana w zabudowie stacjonarnej, gdzie charakterystyka roz- i naładowań ma mniejszą dynamikę, a funkcja urządzenia jest buforowa. Przy czym wypada zaznaczyć, że na razie nie ma jeszcze baterii w takim wieku,
więc do zamówień tego rodzaju konstrukcji ICPT montuje pakiety nowe.

Postęp jest zatem zauważalny, lecz powolny. Rozwiązania, które łączyłoby wysoką pojemność z dużą szybkością ładowania, szefowie Impactu spodziewają się za 6–8 lat. Na dziś badania nad tym problemem firma pozostawia swoim renomowanym dostawcom ogniw, wśród których są Toshiba, Panasonic, Samsung i LG.

Precyzja i bezpieczeństwo

Firma koncentruje się na doborze ogniw do przewidywanego trybu pracy pojazdu, w którym będą tworzyły akumulator, konstrukcji ich obudowy i oczywiście architekturze elektronicznego systemu nadzoru nad nimi, jak i całym pakietem (Battery Management System). BMS ma strukturę wielopoziomową: podstawowy szczebel stanowi Module Monitoring Bord, kontrolujący napięcie i temperaturę w module. String Battery System zbiera te dane ze wszystkich modułów w pakiecie i monitoruje jego złącza zewnętrzne. Master Battery Serwer koordynuje komunikaty między SBS a ECU busa – może być częścią Master Boxa. Podstawą efektywnego działania tych systemów jest ich indywidualne dopasowanie do typu pojazdu (urządzenia) i sposobu jego eksploatacji. Algorytmy BMS, jego technologia i elementy wykonawcze są owocem pracy zespołu ICPT.

BMS jest jednocześnie częścią struktury bezpieczeństwa pakietu, która obejmuje ochronę elektryczną (realizowaną właśnie przez BMS) i ochronę mechaniczną. W obszarze tej drugiej Impact wystrzega się oszczędności na masie pakietu, stawiając na solidne, stalowe obudowy, zabezpieczające zarówno przed uszkodzeniami zewnętrznymi, jak i rozprzestrzenianiem się ciepła. Dużą rolę odgrywa też separacja ogniw, uniemożliwiająca kaskadowy rozwój ognia. Skuteczność tych zabezpieczeń weryfikuje regulamin R 100.2, zawierający m.in. testy uderzeniowe, wibracyjne i ogniowe.

Indywidualny dobór rozwiązań wg oczekiwań nabywcy okazał się dla Impactu dobrym sposobem zaistnienia w pionierskiej wciąż dziedzinie elektrotransportu kołowego. Ta droga, wytyczona przez Solarisa (z którym zresztą zdobywał szlify w tej branży) kieruje stopniowo kolejną polską firmę na wiodącą pozycję tym razem w budowie zasobników energii i systemów zarządzania nią oraz ich zastosowań bieżących i przyszłościowych.

ICPT zręcznie zagospodarowuje pola powstałe w wyniku działalności globalnych wytwórców ogniw. W tym roku ma zaopatrzyć w komplety baterii kilkaset busów

Ten serwis wykorzystuje pliki cookies. Jeśli nie zgadzasz się na korzystanie przez serwis z plików cookies, zmień ustawienia przeglądarki zgodnie z niniejszą Polityką cookies

The cookie settings on this website are set to "allow cookies" to give you the best browsing experience possible. If you continue to use this website without changing your cookie settings or you click "Accept" below then you are consenting to this.

Close