Ещё недавно литиевые АКБ для складской техники считались новинкой, а сегодня они уже стали новым стандартом. Это не случайно: литий-ионные батареи служат дольше свинцовых, быстро заряжаются и не требуют долива воды. Многие компании заметили, что переход на литий позволил снизить расходы на обслуживание техники до 75% – меньше простоя, меньше затрат на ремонт и персонал.
Литиевые тяговые батареи обладают высоким КПД и стабильной производительностью даже при интенсивной работе. Например, современный погрузчик с Li-ion батареей может спокойно отработать две смены с подзарядками во время перерывов, тогда как старые свинцово-кислотные требовали смены батарей или длительной зарядки ночью. Литиевые тяговые аккумуляторы не боятся частых промежуточных подзарядок и не «страдают» эффектом памяти. К тому же они значительно экологичнее: отсутствуют вредные испарения электролита и свинца.
Конечно, у лития есть и ограничения. Литий-ионные элементы относительно дорогие из-за лимитированного сырья (литий, никель и др.). Такие батареи чувствительны к экстремальным температурам: в сильный мороз ёмкость падает. Наконец, важно соблюдать технику безопасности при зарядке и эксплуатации, поскольку повреждение батареи может привести к перегреву (хотя системы BMS минимизируют риски). Все эти факторы подталкивают инженеров искать новые решения. На горизонте уже появились две многообещающие технологии – твёрдотельные и натрий-ионные аккумуляторы.
Твёрдотельные аккумуляторы – это следующая ступень развития батарей. В них жидкий электролит заменён твёрдым проводником, что радикально повышает безопасность. Такая АКБ не протечёт и не воспламенится от перегрева, ведь негорючий твёрдый электролит исключает риск «теплового разгона». Для складской техники это огромный плюс: никакого риска пожара от батареи, даже если погрузчик работает в условиях жары или получает случайный удар. Кроме того, инженеры ожидают от твёрдотельных батарей резко увеличенной ёмкости. В лабораториях уже достигают энергоёмкости порядка 300–500 Вт·ч/кг, что вдвое выше обычных литий-ионных аккумуляторов. Проще говоря, погрузчик сможет работать гораздо дольше без подзарядки, либо те же рабочие смены можно обеспечить батареей меньшего веса и размера.
Ещё одно преимущество – ресурс. Производители обещают, что твёрдотельные ячейки прослужат заметно дольше. Например, в автопроме компания Toyota заявила о сроке службы новой батареи до 40 лет с сохранением 90% ёмкости. Даже если в реальных условиях выйдет меньше, всё равно речь идёт о десятках тысяч циклов заряда-разряда без существенной потери ёмкости. Для склада это означает, что одна батарея может пережить несколько поколений погрузчиков – фантастическая экономия на заменах! Также обещана быстрая зарядка – благодаря высокому току ионов в твёрдом электролите аккумулятор сможет восполнять заряд значительно быстрее привычных батарей. Теоретически, можно будет «заливать» энергию во время короткого перерыва почти как бензин в бак.
Однако ждать появления таких АКБ в широкой продаже придётся ещё какое-то время. Пока что твёрдотельные батареи остаются дорогими в производстве, а их технология шлифуется в лабораториях. Материалы электролита хрупкие и требовательны к чистоте, массовое производство только налаживается. Крупные корпорации активно инвестируют в эту сферу – от автогигантов до производителей электроники – поэтому первые промышленные твёрдотельные батареи ожидаются уже в ближайшие годы. Как только они станут доступными, складская техника тоже перейдёт на них, ведь преимущества очевидны. Например, в отчётах указано, что такие аккумуляторы обеспечат погрузчикам более долгую работу без перерыва и повышенную безопасность при интенсивных нагрузках. Можно сказать, твёрдотельные АКБ – это «литий 2.0», где устранены главные слабые места нынешних батарей.
Одно из самых громких направлений в мире батарей – натрий-ионная технология. В этих аккумуляторах литий заменяется на ионы натрия. Зачем это нужно? Причина проста: натрия на Земле в сотни раз больше и он в десятки раз дешевле лития. По сути, натрий можно добывать из поваренной соли, морской воды – сырьё дешёвое и доступное. Такие батареи не содержат дефицитных металлов вроде никеля или кобальта, а значит, их себестоимость потенциально ниже. Для складской логистики это может стать экономическим прорывом: недорогие натрий-ионные аккумуляторы способны удешевить парк электротехники без ущерба для производительности.
Как же они показывают себя в работе? Оказывается, натрий-ионные батареи обладают интересными свойствами. Их энергия на единицу массы пока уступает литий-ионным аналогам – примерно 100–160 Вт·ч/кг против 150–250 Вт·ч/кг у лития. Проще говоря, натриевая батарея при том же весе даст чуть меньше часов работы, чем литиевая. Зато в холоде ей нет равных. Если при -20°C литий-ионный АКБ может терять половину ёмкости, то натрий-ионный сохранит до ~70–80% емкости. Это огромный плюс для складов с холодильными камерами и морозильными помещениями – техника на натрии будет дольше работать без перебоев на морозе. К тому же такие батареи безопаснее: химические реакции в них протекают «мягче», тепловыделение ниже, риск взрыва минимален. Натрий-ионный аккумулятор нагревается не так сильно даже под нагрузкой, а при повреждении ведёт себя стабильнее, чем литиевый.
Важно, что по ресурсу натрий тоже показывает отличные результаты. Заявленный срок службы достигает 3000–4000 циклов, а при работе в холоде деградация ещё замедляется. Медленный саморазряд позволяет дольше держать заряд без подпитки. В России уже появились первые ласточки: в 2025 году в продаже появился бесперебойник (ИБП) с натрий-ионной батареей Ippon – первые реальные устройства на этой технологии. В мире складской техники тоже идут эксперименты: известная корпорация Komatsu первой протестировала вилочный погрузчик на натрий-ионной батарее. Опытный образец успешно прошёл испытания – машина отработала смену на новом типе батареи, подтвердив надёжность концепции. Интересно, что в прототипе Komatsu использовались ячейки китайской компании Jiangsu Highstar. Это говорит о глобальном тренде: ведущие производители из Китая уже налаживают выпуск натриевых элементов. Компания CATL (мировой лидер в батареях) начала массовое производство натрий-ионных ячеек для электромобилей в конце 2023 года. Другой гигант, BYD, строит крупнейший завод натрий-ионных батарей для транспорта. То есть технология уверенно шагает из лабораторий на конвейеры. Можно ожидать, что в ближайшие годы появятся складские электропогрузчики, где натрий-ионные АКБ станут стандартным вариантом наряду с литиевыми.
Конечно, пока рано списывать литий со счетов – по удельной ёмкости и проверенному опыту эксплуатации он впереди. Однако натриевые батареи могут занять свою нишу: там, где особенно важны низкая цена, стабильная работа в мороз и безопасность. Например, для холодных складов и бюджетных предприятий натрий-ионная технология выглядит очень привлекательно. А учитывая, что вес батареи для погрузчика не проблема (наоборот, тяжёлый АКБ служит противовесом), более тяжёлый натрий в этом случае даже на руку.