无数优势的锂电池在数据中心应用推广困境是什么?

来源：存能电气  日期：2021-05-27 10:44  浏览量：次

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？本文存能电气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。

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。

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?

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？

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，存能电气锂电池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。