锂离子电池和铅酸电池在数据中心的应用介绍

2020-12-01      1065 次浏览

●浮充寿命


锂离子电池的浮充寿命是铅酸电池2倍以上。锂电在70%[email protected]℃浮充时,锂电寿命长达15年,在电网质量好的场景,15年生命周期内不要整体更换电池。


铅酸电池在70%[email protected]℃浮充时,行业内铅酸寿命最多7年,即使在电网质量好的场景,也要3~7年整体更换一次。耗费人力及电池成本。


●放电效率


锂离子电池大倍率放电能放出更多容量,适合用于数据中心短时大倍率放电场景。随着放电倍率新增,可放电容量变化平缓,放电容量可达90%以上。


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


●占地面积和能量密度


锂离子电池相对铅酸电池重量减少约70%,体积减少约70%,更节省空间,更适用于空间受限的应用场景。


重量能量密度(Wh/kg)比:3:1


锂离子电池:100~150;铅酸电池:30~50


体积能量密度(Wh/L)比:3:1


锂离子电池:200~300;铅酸电池:60~90


锂离子电池对数据中心的价值


随着数据中心业务压力的增大,UPS可用性降低的问题日益凸显。铅酸电池可以说是数据中心运维人员头痛又无奈的存在,其对应用场景的运营要求近乎苛刻,温度必须保持稳定;支持充放电次数少,大约只有500次左右,但必须定期放电,关键是电池的整体寿命还很短,基本上只有6年左右。


相比铅酸电池,采用锂离子电池的UPS能减少占用空间达50-80%,而使用寿命则长达15年以上。虽然行业内一直有观点认为,部署加入了锂离子电池的电源系统,建设成本会大幅度提高。虽然目前锂离子电池的价格仍然是铅酸电池的2倍左右,但考虑到技术优势以及全生命周期价值,锂离子电池的优势仍然十分明显。且两者的价差在未来会越来越小。


锂离子电池可以达到8000次以上的充放电,同时还能够储能。另外,锂离子电池在出厂以后会自带管理系统,不要后期人为干预维护。反观铅酸电池,在这些方面则完全处于空白。锂离子电池能够为现代数据中心供应商带来更长的使用寿命,更轻的重量,更小的尺寸和更大的灵活性。


锂离子电池可多次快速充放电,以及高密度的特性,在市政用电波谷时段进行储电,当用电波峰来临,则将储存的电力传输给数据中心,从而降低电网的波峰压力。这一功能,无论对绿色节能还是PUE都将有较大贡献,能够同时满足政府和数据中心用户关于PUE和TCO的双重要求,相对来说,算是一个多赢局面。


传统铅酸蓄电池体积大、重量重必将是限制数据中心功率密度提升的最大障碍,锂离子电池由于其能量密度高、体积小等优势则成为替换传统铅酸蓄电池的最佳选择。数据中心调研显示10%的数据中心已经采用了锂离子电池作为后备能源。整个UPS行业用锂离子电池全面替代铅酸电池已经是不可防止的了,只是时间问题。


随着锂离子电池技术的成熟完善和成本日益优化,数据中心UPS将快速地完成从铅酸电池向锂离子电池的转换,这将让数据中心管理者重新规划灰区和白区布局。


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