• 行業資訊

    行業資訊

    行業動態、科技前沿、新能源資訊

    數據中心使用UPS方案時應選鋰電池還是鉛酸電池?

    2020-09-02 ryder

    鋰電池工業化還不夠成熟時,VRLA 電池也沒有經濟可行的替代方案,所以必須忍受其缺陷。不過,近年來鋰電池的工業應用程度越來越高。直到現在為止,在價格、動力、容量、安全與可靠性之間未到達合理平衡,因而數據中心的不間斷電源體系并沒有運用的可行性。但因為電動車的技術提高,此問題已獲得解決。第一部由鋰電池供電的不間斷電源體系已于2016年上市。根據政策要求現在主要大廠皆運用鋰電池,另外,此方向已公認為最有期望的挑選。依據 Bloomberg New Energy Finance 報導,截至 2025 年,鋰電池處理方案將占數據中心運用 UPS 商場的 40%。
     
    閥控型鉛酸 (VRLA) 蓄電池常用于不間斷電源(UPS)體系的三相來源。因為其分量與尺度的原因,數據中心需具備強化的承載結構。VRLA 電池的功能特性也會受溫度影響,從而添加空調體系的負載。VRLA 電池的循環壽命較短需要定時進行更換,這也是營運成本增加的一個主要原因。
     

     圖 閥控型鉛酸 (VRLA) 蓄電池與鋰電池對比
     
    鋰電池的優缺點
     
    消費電子公司一般運用鋰鈷電池,該電池容量可達多個安培時,這些不間斷電源體系均搭載矩形的鋰錳電池。而其裝置容量為 60 安培時,并具備更長的使用壽命和多重的故障防護。有時單個模塊,乃至單個電池需擔任監控重要功能參數,如溫度、電壓和電流。有時電源機柜或乃至整部體系都可擔任此監控流程。實施監控完全掌控充電和放電的過程,防止產生臨界加熱與不可逆的化學反應。鋰電池也具備更高的能量密度 (Wh/kg) 與更高的輸出功率密度 (W/kg)。具有與鉛酸電池類似的能量貯存容量,而分量則是鉛酸電池的三分之一不到,此優點有助于下降體系的總質量達 60-80%。
     
    近年來,數據中心因空間限制與更高功率營運的需求而皆以添加其功率密度為主要目標。更有功率的可用空間儼然是數據中心最重要的作業之一。體積細巧的鋰電池能削減在不間斷電源體系中的占用空間達 50-80%。此類電池的充電時間更少且自行放電的速率更低,當頻繁的運轉中斷時可扮演重要的角色。擱置時,鋰電池每月會損失約 1-2% 的電量。最重要的優勢為其長效的使用壽命。鉛酸電池的使用壽命極短,只要 3 至 6 年。而另一方面,鋰電池則能繼續運用約 10 年。在特定的環境下,鋰電池的充電可長達 3,000 次生命周期且免維護,而鉛酸電池的均勻充電功率則只要 300 次生命周期。
     
    鋰電池的整體具有10年的成本期(數據中心 UPS 的平均使用的壽命),相較之下鉛酸電池少了 39%。雖然此為樂觀預估值,但至少能保證節約 10%。鋰電池僅有一個嚴重的缺陷就是初次投入明顯比鉛酸電池更高。這也是為何大型數據中心早已成為導入新式處理方案的前驅。鋰電池的替代方案更重要的目的是降低長期的持有成本,而非短期獲利,即使在此情況下積少成多的節約本錢仍相當可觀。另外,小型電池的好處能更有用的運用空間,同時可靠的監控系統也能保證更優異的安全及穩定的性能。鋰電池可在比 VRLA 更高溫度下運轉,而不會損失容量,并可降低冷卻系統的負荷。當然,乃至還有配備鋰電池的單相 UPS。各種運用模型都是從最大數據中心開始、其次為工業運用,最后于小型服務器室或單個機架。
     
     
    方便替換
     
    在數據中心中一般 UPS 系統的預期壽命通常為 10-15 年。鉛酸電池可使用 3-6 年,而鋰電池可使用長達 10 年或甚至更久。在 UPS 系統(低于 5 年)的使用初期,大量更換為鉛酸電池可證明其實用性。不過換成鋰電池后,極可能到 UPS 系統使用壽命結束時鋰電池還能使用。若您的不間斷電源系統使用壽命接近中期,電池使用壽命可能更長,因此在大多數情況下更換電池根本毫無意義。在其使用壽命結束時,應考慮將您整套的 UPS 系統換為全新的鋰電池解決方案。不過,即便對老舊的 UPS 系統而言,安裝昂貴的電池仍十分方便。您應考慮其價格不斷下降,以及老舊系統維護成本與完全更換成本的比率。
     
    客戶最后都會自問的最重要問題是:現在是否是將不間斷電源體系晉級為鋰電池的恰當機遇?若要回答此問題,首先要考慮的是技術容量的可用性。新電池無法適用于一切 UPS 機型,因而可能需求重大的硬件與嵌入式軟件晉級。即使在相同的標稱電壓下,電池充電與放電的特性也會有不同。
     
     
    預測及展望
     
    雖然由鋰電池供電的 UPS 體系能繼續下降整體的持有成本,但大部分的客戶仍采用就目前而言相對穩定的 VRLA 處理方案。因為初次鋰電池的成本相對來說還是太高。在任何情況下,客戶在創新的投資部分每年都繼續成長且只漲不跌。對大型數據中心而言,節約的數量會非常龐大,因而鋰電池供電體系將會在企業部分逐步添加。鋰離子化學也繼續在前進中。新處理方案和技能將隨時刻呈現,鋰電池的價格也將進一步下降。

    聲明: 本站所發布文章,均來自于互聯網,不代表本站觀點,如有侵權,請聯系刪除  微信:13544194141

    聲明: 本站所發布文章部分圖片和內容自于互聯網,如有侵權請聯系刪除

    用手機掃描二維碼關閉
    二維碼
    国产在线精品一区二区高清不卡