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无数优势的锂电池在数据中心应用推广困境是什么?

来源:凯时平台登录  日期:2021-05-27 10:44  浏览量:

无数优势的锂电池在数据中心应用推广困境是什么?从多年前开始,锂电就已经开始与UPS配套使用。从很多角度看,锂电池恐怕都是数据中心储能、备灾的不二之选。但目前为止,锂电在数据中心领域并没有大规模普及的迹象。这是为什么呢?本文凯时平台登录小编就和大家聊一聊。

数据中心锂电应用优在何处?

对比传统的铅酸电池,锂电池天然具有能量密度高、放电效率高、占地小、长循环寿命等优势,其在全球范围内的应用在急剧增加。

数据中心锂电.jpg

1、体积小、重量轻

对于数据中心行业来说,能否最大限度地利用现有空间尤为重要。一般认为,同等容量下的锂电池,其体积、重量只有铅酸电池的1/3-1/2左右。也就是说,在2N的标准配置下,至少可以节省出一半电池室的空间来增加机架模块。

2、使用寿命长

铅酸电池的使用寿命极短,只有3至6年。锂电池则能持续使用约10-20年左右,充放循环可达数千次,高标准下的报废年限也可以达到8年。而主流的UPS设备寿命都在10-15年左右,铅酸电池需要再更换二次,锂电池在UPS全生命周期内无需更换,总体TCO比铅酸电池低20-40%。

3、放电效率高,快放容量损失小

锂电:短时大倍率放电,可放出的能量更多,随着放电倍率增加,可放电容量变化平缓,放电容量可达90%以上。

铅酸:短时大倍率放电,可放出的能量很小,随着放电倍率增加,可放电容量呈现快速下降趋势,只能通过多配置电池解决,增加电池投资。

锂电池放电倍率.jpg

4、可以采用峰谷电价套利和扛峰功能

锂电池的长寿命、充放电循环次数多的特性,保证了锂电池可以每天都进行充、放电循环,而不会影响使用寿命。因此,通过UPS的峰谷电价套利和扛峰功能,使得数据中心实现与电网的供需互动,降低电费,实现增容。对电网整体来说也是具有相当的益处,可谓多赢。

锂电池在数据中心应用推广困境是什么?

根据行业媒体在2021年初的一份统计,目前数据中心行业采用锂电池的比例在10%左右。具备无数优势的锂电池,为何十多年过去却只有10%左右的市场占比。锂电池的推广困境究竟何在?

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①采购成本么?

根据小编对多个数据中心运营商、建设商的调查,就算不提锂电池在占地、运维、寿命等全生命周期上体现的成本优势,单单是采购成本,在近年来因为电动汽车、绿色储能系统的兴起,也因产能大幅增长而持续下降,甚至已经达到与高端铅酸电池近乎持平的程度。

②更换维护么?

数据中心的供电仍然采用传统铅酸电池作为备电,占地大,扩容及维护困难。锂电池系统15年设计寿命,确保10年使用期内性能稳定,可与大功率UPS产品连接,更长的生命周期有效降低了电池更换的成本和维护负担。

②安全么?

对于数据中心而言,安全性一定是放在首位的,任何撇开安全性谈经济性或者节能高效的技术措施都是无稽之谈。

锂电池的安全性确实不行么?实际上铅酸电池的安全性也是在长期的使用、磨合中逐渐打造出来的。锂电池也是如此,锂电池安全不能仅依赖电池本身,还需要有成熟的配套BMS电池管理系统,防止热失控。

实际上,相比于铅酸电池,用于数据中心的锂电池,均要求标配BMS锂电池监控管理系统,实现温度电压电流的监测,热失控管理,故障跳闸,电芯电压均衡等保护功能。

但在对数据中心运营者的采访中,大部分运营商对此的解释则令人无奈——客户不肯接受。对于数据中心来说,虽然锂电池能带来很多益处,但如果得不到客户的认可,就会有失去收入的风险。所以延续采用铅酸电池也就是一个必然选择。

如何破局数据中心锂电应用困境?

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对于客户来说,需求的永远不是某项技术,某项产品,某项解决方案,而是帮助客户实现业务目标的服务。能够确保客户业务目标的顺利达成,是服务的根本目的。

客户不肯接受锂电池系统,并不是因为了解锂电池。恰恰相反,是因为客户接触到的锂电池产品太少,甚至可能从来没有接触过,只是道听途说了锂电池的安全隐患,就出于求稳心态而拒绝尝鲜。

因此,破局的关键,就在于让客户更多的认知到锂电池产品的可靠性,并且在不断的应用中加强、稳固这种可靠性。而帮助客户认知到这一点,这是整个行业的责任。这其中包括一切数据中心的上下游从业者。此外,数据中心服务商也可以尝试配置一定数量的锂电池系统的数据中心,用于向客户展示锂电池体系的安全与高性能。

在安全保障方面,优先推荐采用磷酸铁锂高稳定电芯,其次要从pack、BMS、系统等层面多维度来保障锂电安全应用。在搭建锂电池+UPS供电系统的初期选型时,须关注UPS与锂电池的系统适配性,以免造成系统无法正常运行,而无法与其他品牌的锂电池组兼容。

科普知识:铅酸蓄电池突出的缺点

?高昂的维修费用

目前的UPS产品所使用的蓄电池通常叫做“免维护铅酸蓄电池”,事实上,它们面年至少需要两次检查,以确保它们无腐蚀、工作状态良好以及单只蓄电池之间连接紧密。

?可靠性的不可预见隐患

为了保障蓄电池的可靠性,途径是对蓄电池进行监测。然而每次测试蓄电池都会减少其容量并缩短其使用寿命。虽然现代的UPS内置电池测试方案可以减少这种磨损,但是并没有消除。

?更换成本高

密封铅酸蓄电池的使用寿命一般为4到5年,而UPS的寿命一般是它们的2到3倍,所以在UPS的一个完整生命周期里,数据中心需要把更换电池组的费用也做在初期的预算里。

?能量密度低

铅酸蓄电池质量比较重,体积较大,一台典型的中型UPS的电池组大约为5到8吨,需要考虑放置位置及承重问题。

?电池监测系统

蓄电池容量检测时,无论是离线方式还是在线方式,都要设置备用电源作为防范措施,以保证安全,但是,检测时因为电池组数量多,放电时间长,放电后又要及时进行充电,所需的人力和电能消耗很大,对蓄电池本身也有一定的损耗。

总结:推进锂电池在数据中心的普及应用,既是责任,也是利好产业生态良性成长的发展方向。锂电池助力能源新变革,带动产业链智能化发展,凯时平台登录锂电池UPS制造商也在积极开发智能化、模块化、可通信的新一代产品,为电力安全贡献自己的一份力量。

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