無數(shù)優(yōu)勢的鋰電池在數(shù)據(jù)中心應(yīng)用推廣困境是什么?

來源：存能電氣  日期：2021-05-27 10:44  瀏覽量：次

無數(shù)優(yōu)勢的鋰電池在數(shù)據(jù)中心應(yīng)用推廣困境是什么?從多年前開始，鋰電就已經(jīng)開始與UPS配套使用。從很多角度看，鋰電池恐怕都是數(shù)據(jù)中心儲能、備災(zāi)的不二之選。但目前為止，鋰電在數(shù)據(jù)中心領(lǐng)域并沒有大規(guī)模普及的跡象。這是為什么呢？本文存能電氣小編就和大家聊一聊。

數(shù)據(jù)中心鋰電應(yīng)用優(yōu)在何處?

對比傳統(tǒng)的鉛酸電池，鋰電池天然具有能量密度高、放電效率高、占地小、長循環(huán)壽命等優(yōu)勢，其在全球范圍內(nèi)的應(yīng)用在急劇增加。

1、體積小、重量輕

對于數(shù)據(jù)中心行業(yè)來說，能否最大限度地利用現(xiàn)有空間尤為重要。一般認(rèn)為，同等容量下的鋰電池，其體積、重量只有鉛酸電池的1/3-1/2左右。也就是說，在2N的標(biāo)準(zhǔn)配置下，至少可以節(jié)省出一半電池室的空間來增加機架模塊。

2、使用壽命長

鉛酸電池的使用壽命極短，只有3至6年。鋰電池則能持續(xù)使用約10-20年左右，充放循環(huán)可達(dá)數(shù)千次，高標(biāo)準(zhǔn)下的報廢年限也可以達(dá)到8年。而主流的UPS設(shè)備壽命都在10-15年左右，鉛酸電池需要再更換二次，鋰電池在UPS全生命周期內(nèi)無需更換，總體TCO比鉛酸電池低20-40%。

3、放電效率高，快放容量損失小

鋰電：短時大倍率放電，可放出的能量更多，隨著放電倍率增加，可放電容量變化平緩，放電容量可達(dá)90%以上。

鉛酸：短時大倍率放電，可放出的能量很小，隨著放電倍率增加，可放電容量呈現(xiàn)快速下降趨勢，只能通過多配置電池解決，增加電池投資。

4、可以采用峰谷電價套利和扛峰功能

鋰電池的長壽命、充放電循環(huán)次數(shù)多的特性，保證了鋰電池可以每天都進(jìn)行充、放電循環(huán)，而不會影響使用壽命。因此，通過UPS的峰谷電價套利和扛峰功能，使得數(shù)據(jù)中心實現(xiàn)與電網(wǎng)的供需互動，降低電費，實現(xiàn)增容。對電網(wǎng)整體來說也是具有相當(dāng)?shù)囊嫣帲芍^多贏。

鋰電池在數(shù)據(jù)中心應(yīng)用推廣困境是什么?

根據(jù)行業(yè)媒體在2021年初的一份統(tǒng)計，目前數(shù)據(jù)中心行業(yè)采用鋰電池的比例在10%左右。具備無數(shù)優(yōu)勢的鋰電池，為何十多年過去卻只有10%左右的市場占比。鋰電池的推廣困境究竟何在?

①采購成本么?

根據(jù)小編對多個數(shù)據(jù)中心運營商、建設(shè)商的調(diào)查，就算不提鋰電池在占地、運維、壽命等全生命周期上體現(xiàn)的成本優(yōu)勢，單單是采購成本，在近年來因為電動汽車、綠色儲能系統(tǒng)的興起，也因產(chǎn)能大幅增長而持續(xù)下降，甚至已經(jīng)達(dá)到與高端鉛酸電池近乎持平的程度。

②更換維護(hù)么?

數(shù)據(jù)中心的供電仍然采用傳統(tǒng)鉛酸電池作為備電，占地大，擴容及維護(hù)困難。鋰電池系統(tǒng)15年設(shè)計壽命，確保10年使用期內(nèi)性能穩(wěn)定，可與大功率UPS產(chǎn)品連接，更長的生命周期有效降低了電池更換的成本和維護(hù)負(fù)擔(dān)。

②安全么?

對于數(shù)據(jù)中心而言，安全性一定是放在首位的，任何撇開安全性談經(jīng)濟性或者節(jié)能高效的技術(shù)措施都是無稽之談。

鋰電池的安全性確實不行么？實際上鉛酸電池的安全性也是在長期的使用、磨合中逐漸打造出來的。鋰電池也是如此，鋰電池安全不能僅依賴電池本身，還需要有成熟的配套BMS電池管理系統(tǒng)，防止熱失控。

實際上，相比于鉛酸電池，用于數(shù)據(jù)中心的鋰電池，均要求標(biāo)配BMS鋰電池監(jiān)控管理系統(tǒng)，實現(xiàn)溫度電壓電流的監(jiān)測，熱失控管理，故障跳閘，電芯電壓均衡等保護(hù)功能。

但在對數(shù)據(jù)中心運營者的采訪中，大部分運營商對此的解釋則令人無奈——客戶不肯接受。對于數(shù)據(jù)中心來說，雖然鋰電池能帶來很多益處，但如果得不到客戶的認(rèn)可，就會有失去收入的風(fēng)險。所以延續(xù)采用鉛酸電池也就是一個必然選擇。

如何破局?jǐn)?shù)據(jù)中心鋰電應(yīng)用困境？

對于客戶來說，需求的永遠(yuǎn)不是某項技術(shù)，某項產(chǎn)品，某項解決方案，而是幫助客戶實現(xiàn)業(yè)務(wù)目標(biāo)的服務(wù)。能夠確保客戶業(yè)務(wù)目標(biāo)的順利達(dá)成，是服務(wù)的根本目的。

客戶不肯接受鋰電池系統(tǒng)，并不是因為了解鋰電池。恰恰相反，是因為客戶接觸到的鋰電池產(chǎn)品太少，甚至可能從來沒有接觸過，只是道聽途說了鋰電池的安全隱患，就出于求穩(wěn)心態(tài)而拒絕嘗鮮。

因此，破局的關(guān)鍵，就在于讓客戶更多的認(rèn)知到鋰電池產(chǎn)品的可靠性，并且在不斷的應(yīng)用中加強、穩(wěn)固這種可靠性。而幫助客戶認(rèn)知到這一點，這是整個行業(yè)的責(zé)任。這其中包括一切數(shù)據(jù)中心的上下游從業(yè)者。此外，數(shù)據(jù)中心服務(wù)商也可以嘗試配置一定數(shù)量的鋰電池系統(tǒng)的數(shù)據(jù)中心，用于向客戶展示鋰電池體系的安全與高性能。

在安全保障方面，優(yōu)先推薦采用磷酸鐵鋰高穩(wěn)定電芯，其次要從pack、BMS、系統(tǒng)等層面多維度來保障鋰電安全應(yīng)用。在搭建鋰電池+UPS供電系統(tǒng)的初期選型時，須關(guān)注UPS與鋰電池的系統(tǒng)適配性，以免造成系統(tǒng)無法正常運行，而無法與其他品牌的鋰電池組兼容。

科普知識：鉛酸蓄電池突出的缺點

?高昂的維修費用

目前的UPS產(chǎn)品所使用的蓄電池通常叫做“免維護(hù)鉛酸蓄電池”，事實上，它們面年至少需要兩次檢查，以確保它們無腐蝕、工作狀態(tài)良好以及單只蓄電池之間連接緊密。

?可靠性的不可預(yù)見隱患

為了保障蓄電池的可靠性，途徑是對蓄電池進(jìn)行監(jiān)測。然而每次測試蓄電池都會減少其容量并縮短其使用壽命。雖然現(xiàn)代的UPS內(nèi)置電池測試方案可以減少這種磨損，但是并沒有消除。

?更換成本高

密封鉛酸蓄電池的使用壽命一般為4到5年，而UPS的壽命一般是它們的2到3倍，所以在UPS的一個完整生命周期里，數(shù)據(jù)中心需要把更換電池組的費用也做在初期的預(yù)算里。

?能量密度低

鉛酸蓄電池質(zhì)量比較重，體積較大，一臺典型的中型UPS的電池組大約為5到8噸，需要考慮放置位置及承重問題。

?電池監(jiān)測系統(tǒng)

蓄電池容量檢測時，無論是離線方式還是在線方式，都要設(shè)置備用電源作為防范措施，以保證安全，但是，檢測時因為電池組數(shù)量多，放電時間長，放電后又要及時進(jìn)行充電，所需的人力和電能消耗很大，對蓄電池本身也有一定的損耗。

總結(jié)：推進(jìn)鋰電池在數(shù)據(jù)中心的普及應(yīng)用，既是責(zé)任，也是利好產(chǎn)業(yè)生態(tài)良性成長的發(fā)展方向。鋰電池助力能源新變革，帶動產(chǎn)業(yè)鏈智能化發(fā)展，存能電氣鋰電池UPS制造商也在積極開發(fā)智能化、模塊化、可通信的新一代產(chǎn)品，為電力安全貢獻(xiàn)自己的一份力量。