企業向けUPSバッテリーの選択：鉛蓄電池 vs リチウムイオン電池

電力需要が拡大し続ける中、企業は無停電電源装置（UPS）のバッテリー選択において、従来の鉛蓄電池と新興のリチウムイオン技術という重要な決断を迫られています。三菱電機は、両方の選択肢の強みと限界を分析し、企業が情報に基づいた選択を行えるよう支援します。

UPSシステムの従来の選択肢として、鉛蓄電池は何十年にもわたっていくつかのバリエーションに発展してきました。

• バルブ制御型鉛蓄電池（VRLA）： 吸収ガラスマット（AGM）やゲル電池など、これらのメンテナンスフリーのオプションが市場を席巻しています。AGMは高い出力性能を提供し、ゲルは優れたサイクル寿命と耐熱性を提供します。
• フロート（VLA）電池： これらの液体電解質システムは四半期ごとのメンテナンスが必要で、大きなスペースを占めるため、採用が減少しています。
• 純鉛電池： 高度なグリッド設計と触媒技術を特徴とし、従来のVRLAよりも高い電力密度を実現しますが、リチウムイオンの代替品にはまだ及ばない。

2018年以来、リチウムイオン技術は重要な電力用途で急速に採用されています。UPSのニーズに対応する5つの主要なバリアントがあります。

• リチウムマンガン酸化物（LMO）： 中程度の熱安定性を備えた高出力
• リン酸鉄リチウム（LFP）： 優れた安全性と長寿命のため、UPSの推奨オプション
• ニッケルマンガンコバルト（NMC）： エネルギー/電力密度とサイクル寿命のバランスが取れています
• チタン酸リチウム（LTO）： 超長寿命と高速充電が可能ですが、コストは高くなります
• ニッケルコバルトアルミニウム（NCA）： 厳格な管理が必要な最大エネルギー密度

リチウムイオン電池は、VRLAの同等品よりも3〜5倍高いエネルギー密度を提供し、よりコンパクトな設置を可能にします。

リチウムイオンシステムは、VLAの四半期ごとのメンテナンスやVRLA電池の半年ごとの点検に対し、年次目視検査のみが必要です。

一般的な鉛蓄電池は3〜7年ごとに交換が必要ですが、リチウムイオンユニットは60〜70％の容量に達するまで15〜20年間動作できます。

リチウムイオンの長寿命、最小限のメンテナンス、およびスペース効率により、UPSシステムのコストは鉛蓄電池の代替品と比較して65％以上削減されます。

どちらの技術も適切な管理が必要ですが、リチウムイオンシステムは、正確な充放電制御のために特殊なバッテリー管理システム（BMS）を組み込んでおり、鉛蓄電池は一般的な監視プラットフォームに依存しています。

重要な電力部門は、その運用上の利点と低いライフサイクルコストにより、リチウムイオン技術をますます採用しています。バッテリーのアップグレードサイクルが近づくにつれて、組織は、両方のバッテリー技術の進化する能力に対して、特定の電力要件を慎重に評価する必要があります。