Vergleich von Gel-, LFP-, NMC- und Li-Ion-Batterien: Welche Batterietechnologie ist für Transferwagen effizienter?
Der operative Erfolg eines industriellen Transferwagens wird ebenso sehr von der Technologie der Energiespeichereinheit bestimmt, die das Fahrgestell antreibt, wie vom Fahrgestelldesign selbst. Tragfähigkeit (Payload), Schichtdauer und Gesamtbetriebskosten (TCO) hängen direkt von der chemischen Struktur, der Energiedichte und der Fertigungsarchitektur der gewählten Batterie ab.
In dieser technischen Analyse vergleichen wir herkömmliche Gel-Batterien, LFP (LiFePO4) der nächsten Generation, NMC Prismatic HE und zylindrische Li-Ion-Akkus. Alle analysierten technischen Daten, Kosten- und Leistungskennzahlen basieren auf einem Batteriepack-Szenario im Kapazitätsbereich von ca. 660–700 Ah, der in industriellen Anwendungen häufig nachgefragt wird.
Inhaltsverzeichnis
ToggleTechnische Analyse der Technologien und Fertigungsdynamik
Dies ist eine visuelle Darstellung.
Lithium-Eisen-Phosphat-Technologie (LFP): LFP gilt aufgrund seiner thermischen Stabilität und Sicherheitsstandards als zuverlässige Lösung in industriellen Anwendungen. Nach unseren technischen Daten bietet ein LFP-Batteriepack, der mit prismatischen CATL-Zellen der 280-Ah-Klasse konfiguriert ist, eine spezifische Energie von 140 Wh/kg. Dieses System mit einer Masse von ca. 648 kg fungiert als stabilisierendes Element, indem es den Schwerpunkt des Transferwagens optimiert. Unsere mit LFP ausgestatteten Fahrzeuge sind die ideale Lösung für Unternehmen, die eine lange Zyklenlebensdauer und Kosteneffizienz suchen, insbesondere unter Bedingungen der Schwerindustrie.
NMC Prismatic HE (High Energy) Technologie: NMC Prismatic HE stellt einen strategischen Balancepunkt zwischen LFP und zylindrischen Li-Ion-Akkus dar und wird für unsere Projekte bevorzugt, die „volumetrische Effizienz“ erfordern. Mit einer Energiedichte von 200 Wh/kg pro Zelle reduziert diese Technologie das Gesamtgewicht des Akkupacks auf ca. 454 kg, während sie eine Kapazität von ~700 Ah liefert. Obwohl sie sich in einem ähnlichen Kostenrahmen wie LFP bewegt, zeichnet sich diese Technologie durch eine Gewichtseinsparung von 30 % aus, was sie für Operationen zur Minimierung des Energieverbrauchs hervorhebt.
Zylindrische Li-Ion-Technologie (NCA/NCM): Diese Technologie ist mit Zellen hoher Entladekapazität wie Li-Ion 21700 und Li-Ion 18650 aufgebaut. Die hohe Energiedichte von 230 Wh/kg reduziert das Gewicht des Batteriepacks auf 376 kg und ermöglicht so ein ultraleichtes Fahrgestelldesign. Diese Lösung wird jedoch nur für spezielle Projekte (z. B. präzise Roboter-FTS/AGVs) in Betracht gezogen, die hohe Leistungsanforderungen haben und bei denen Kostensensibilität keine Rolle spielt.
Gel-Batterie (Blei-Säure-Derivat): Gel-Batterien, der Industriestandard vor der Verbreitung von Lithium-Technologien, weisen eine geringe Energiedichte auf. Die in das System integrierte Gel-Batteriegruppe zur Bereitstellung einer Kapazität von 660–700 Ah erzeugt eine Masse von ca. 1.920 kg. Obwohl die niedrigen Anfangsinvestitionskosten als Vorteil erscheinen mögen, empfiehlt unser Unternehmen diese Technologie aufgrund des Gewichtsnachteils und der langen Ladezeiten nur für Einstiegsprojekte mit geringer Intensität und Budgetfokus.
Technischer Vergleich
Die folgende Tabelle wurde auf der Grundlage eines Batteriepack-Szenarios mit einer Kapazität von ~660–700 Ah berechnet:
| Parameter | LFP Prismatic (CATL-Klasse) | NMC Prismatic HE | Li-Ion 21700 | Li-Ion 18650 | Gel-Batterie |
| Chemie | LiFePO4 | NMC (HE) | Li-Ion | Li-Ion | Blei-Säure-Gel |
| Energiedichte (Wh/kg) | 140 | 200 | 230 | 230 | 35 |
| Zellanzahl | 210 | 200 | 4.500 | 6.500 | 48 |
| Zielkapazität (Ah) | 700 Ah | 700 Ah | 660 Ah | 60,8 Ah* | 700 Ah |
| Geschätzte Gesamtmasse | 648 kg | 454 kg | 376 kg | 377 kg | 1.920 kg |
| Kosten | Niedrig | Niedrig | Sehr hoch | Mittel | Niedrig |