Свинцово-кислотные аккумуляторы против литий-ионных: выбор батарей ИБП для бизнеса

Поскольку потребность в электроэнергии продолжает расти, предприятия сталкиваются с критическим решением при выборе батарей для источников бесперебойного питания (ИБП): традиционные свинцово-кислотные или новые литий-ионные технологии. Mitsubishi Electric анализирует сильные и слабые стороны обоих вариантов, чтобы помочь предприятиям сделать осознанный выбор.

Являясь традиционным выбором для систем ИБП, свинцово-кислотные аккумуляторы за десятилетия превратились в несколько вариантов:

• Клапанно-регулируемые свинцово-кислотные (VRLA): Включая аккумуляторы с абсорбирующим стекловолокном (AGM) и гелевые аккумуляторы, эти не требующие обслуживания варианты доминируют на рынке. AGM обеспечивает высокую выходную мощность, в то время как гелевые аккумуляторы обеспечивают превосходный срок службы и устойчивость к нагреву.
• Затопленные (VLA) аккумуляторы: Эти системы с жидким электролитом требуют ежеквартального обслуживания и занимают значительное пространство, что приводит к снижению их использования.
• Аккумуляторы с чистым свинцом: Обладая усовершенствованной конструкцией решеток и каталитическими технологиями, они обеспечивают более высокую плотность мощности, чем традиционные VRLA, хотя и отстают от литий-ионных альтернатив.

С 2018 года литий-ионная технология быстро набирает популярность в критически важных приложениях электропитания. Пять основных вариантов удовлетворяют потребности ИБП:

• Оксид лития-марганца (LMO): Высокая выходная мощность с умеренной термической стабильностью
• Фосфат лития-железа (LFP): Предпочтительный вариант для ИБП из-за исключительной безопасности и долговечности
• Никель-марганец-кобальт (NMC): Сбалансированная плотность энергии/мощности и срок службы
• Титанат лития (LTO): Сверхдлительный срок службы с быстрой зарядкой, хотя и по более высокой цене
• Никель-кобальт-алюминий (NCA): Максимальная плотность энергии, требующая тщательного управления

Литий-ионные аккумуляторы обеспечивают в 3-5 раз большую плотность энергии, чем эквиваленты VRLA, что позволяет устанавливать более компактные установки.

Литий-ионные системы нуждаются только в ежегодных визуальных осмотрах по сравнению с ежеквартальным обслуживанием для VLA и полугодовыми проверками для аккумуляторов VRLA.

В то время как типичные свинцово-кислотные аккумуляторы требуют замены каждые 3-7 лет, литий-ионные устройства могут работать 15-20 лет, прежде чем достигнут 60-70% емкости.

Увеличенный срок службы литий-ионных аккумуляторов, минимальное техническое обслуживание и эффективность использования пространства снижают затраты на систему ИБП более чем на 65% по сравнению со свинцово-кислотными альтернативами.

Обе технологии требуют надлежащего управления, но литий-ионные системы включают специализированные системы управления батареями (BMS) для точного контроля заряда/разряда, в то время как свинцово-кислотные аккумуляторы полагаются на общие платформы мониторинга.

Сектор критического электропитания все чаще внедряет литий-ионную технологию из-за ее эксплуатационных преимуществ и более низких пожизненных затрат. По мере приближения циклов обновления батарей организации должны тщательно оценивать свои конкретные требования к электропитанию с учетом развивающихся возможностей обеих технологий батарей.