Rambler's Top100
 
Статьи
Анна МИЗИЕВА  12 февраля 2018

Литий-ионные АКБ – теперь и в ИБП малой мощности

Начав несколько лет назад выпуск моделей трехфазных ИБП большой мощности с литий-ионными аккумуляторами, компания Schneider Electric в конце 2017 г. анонсировала ИБП малой мощности с такой же системой питания.

APC Smart-UPS Online, по данным iKS-Consulting, станет первым серийным онлайновым однофазным ИБП малой мощности с литий-ионными аккумуляторными батареями (АКБ), выведенным на российский рынок. Об особенностях этого решения мы поговорили с Анной Мизиевой, менеджером по развитию бизнеса однофазной продукции подразделения IT Division компании Schneider Electric.

-- Долгое время технологии литий-ионных батарей не были готовы к массовому применению в системах бесперебойного электропитания. Какие изменения произошли за последние годы, что позволило предложить соответствующие решения?

-- Не секрет, что в промышленности литий-ионные батареи используются уже достаточно давно. Но для серийных ИБП, особенно для однофазных устройств небольшой мощности, применение таких аккумуляторов было неоправданным, в первую очередь из-за их высокой стоимости. Так было до недавнего времени. Но технический прогресс не стоит на месте: за последние 10 лет развитие литий-ионной химии и технологии силовых элементов позволило снизить стоимость производства литий-ионных батарей, благодаря чему они стали привлекательным рациональным выбором для использования в системах ИБП даже небольшой мощности.

-- Но как быть с безопасностью? Рядовой потребитель хорошо помнит проблемы с литий-ионными батареями в смартфонах известного производителя. Какие меры приняли инженеры Schneider Electric, чтобы полностью гарантировать безопасность таких аккумуляторов?

-- Действительно, долгое время литий-ионные аккумуляторы считались более пожароопасными по сравнению с традиционными свинцово-кислотными. Связано это, в частности, с их гораздо более высокой удельной энергией в сочетании с большей чувствительностью к избыточному заряду. Однако за последние годы были достигнуты значительные успехи в деле повышения их безопасности. Изменения в химическом составе и усовершенствование упаковки элементов сделали их более стабильными. Производственные процессы стали более продуманными, а используемые материалы – более долговечными. Схемы управления аккумуляторами, прошедшие все необходимые испытания и проверенные на практике, помогают избежать избыточного заряда или перегрева литий-ионных аккумуляторов. Поэтому упомянутые проблемы, надеюсь, остались в прошлом.

Также важно обратить внимание на отличие промышленных литий-ионных аккумуляторов от тех, которые используются в потребительских устройствах. В портативных устройствах чаще всего используют литиево-кобальтовые батареи (LCO) в корпусе из фольги. В ИБП, предлагаемых Schneider Electric, устанавливают батареи с внутренней структурой LMO (литиево-марганцевые) в прочном алюминиевом корпусе. Батареи этого типа давно и успешно применяются в электромобилях, например BMW.

В предлагаемых Schneider Electric решениях на базе литий-ионных аккумуляторов реализована трехуровневая система мониторинга. Кроме того, в самой батарее (ячейке) предусмотрено несколько ступеней защиты от неблагоприятных ситуаций.

-- Каковы главные преимущества литий-ионных АКБ, которые должны гарантировать популярность предложенной компанией новинки у заказчиков?

-- Прежде всего это длительный срок службы литий-ионных аккумуляторов – как правило, более 10 лет. Такая долговечность позволяет избежать проблем и расходов, связанных с заменой ИБП, и устраняет риск простоев. Кроме того, важной особенностью литий-ионных батарей является их малый вес: они примерно в три раза легче свинцово-кислотных аналогов при одинаковой емкости.

К неоспоримым плюсам литий-ионных аккумуляторов также можно отнести большее число циклов разряда: в зависимости от химического состава, температуры эксплуатации и глубины разряда по этому показателю они могут в 10 и более раз превосходить свинцово-кислотные батареи.

И, конечно, нельзя не отметить тот факт, что зарядка литий-ионной батареи выполняется как минимум в четыре раза быстрее. А это является ключевым преимуществом при эксплуатации ИБП в условиях регулярных перебоев в электроснабжении. Наряду с этим саморазряд неиспользуемого аккумулятора происходит приблизительно в четыре раза медленнее, что делает эту технологию еще более привлекательной.

-- Новый ИБП позиционируется как решение для модного ныне направления Edge Computing. Чем решения для Edge Computing отличаются, скажем, от решений для централизованных ЦОДов?

-- Одной из основных особенностей направления Edge Computing, или граничных вычислений, является децентрализация вычислительных процессов. Что в свою очередь влечет за собой переход от ЦОДа к серверным комнатам на удаленных объектах. Такие объекты часто не поддерживают возможность установки тяжелой аппаратуры, и тут как нельзя кстати существенно меньший вес литий-ионных конструкций.

Широкое применение Edge Computing получает и в системах мониторинга, где крайне важно обеспечить бесперебойный поток данных и избежать простоев. Как уже говорилось, литий-ионные батареи обладают свойством быстрой зарядки, а саморазряд неиспользуемого аккумулятора происходит приблизительно в четыре раза медленнее. При этом больший срок службы позволит значительно сократить расходы и обеспечить бесперебойную работу в течение длительного времени.

-- Почему Schneider Electric сначала предложила литий-ионные аккумуляторы для ИБП большой мощности и только сейчас – малой?

-- Сразу вспоминаются слова из песни: «Москва не сразу строилась». Запуск любого продукта подразумевает просчет рентабельности его использования. Выше упоминался основной камень преткновения – высокая себестоимость литий-ионных решений. Для ИБП большой мощности удалось раньше найти баланс между себестоимостью литий-ионных аккумуляторов и их полной стоимостью владения (TCO). Теперь пришло время однофазных ИБП.

Радует то, что российские заказчики все чаще используют анализ полной стоимости владения в качестве критерия выбора того или иного технического решения. При расчете TCO на период пять лет и более ИБП с литий-ионными аккумуляторами оказываются более привлекательными по сравнению с решениями на основе свинцово-кислотных аккумуляторов с клапанным регулированием.

-- Как меняется позиционирование систем с традиционными (свинцово-кислотными) АКБ с учетом очевидных преимуществ ИБП с литий-ионными аккумуляторами?

-- Несмотря на преимущества в части TCO с горизонтом планирования пять лет и более, по непосредственной стоимости литий-ионные аккумуляторы пока дороже свинцово-кислотных. А для многих проектов и заказчиков CAPEX остается ключевым критерием для принятия решения. Поэтому традиционные решения с использованием свинцово-кислотных АКБ еще долго будут востребованными.

Литий-ионные системы применяются в тех проектах, где крайне важны такие критерии, как малый вес ИБП, длительный срок службы без замены АКБ, быстрый заряд аккумулятора в совокупности с малым саморазрядом. Конечно, со временем себестоимость литий-ионных АКБ будет снижаться, а спектр проектов с их использованием – расширяться, но о полном переходе на них со свинцово-кислотных АКБ говорить рано.

Серьезные аргументы в пользу ИБП с литий-ионными батареями возникают и в тех ситуациях, когда необходимо обеспечить время автономной работы 20 минут и более. Для решения такой задачи при использовании ИБП со свинцово-кислотными АКБ, как правило, требуется подключение дополнительного батарейного комплекта. А при использовании новых ИБП необходимое время автономии обеспечивается одной литиевой батареей, что сокращает капитальные затраты.

-- Каковы планы Schneider Electric по дальнейшему переводу своих ИБП на литий-ионные АКБ?

-- Компания уже почти два года комплектует литий-ионными батареями свои трехфазные ИБП, такие как Galaxy 7000, VM, VX и Symmetra MW. В области однофазных ИБП малой мощности на данный момент мы видим потребность в решениях с литий-ионными АКБ именно в сегменте онлайновых систем. В планах – расширить эту линейку за счет однофазных ИБП больших мощностей, в частности 3 и 5 кВА.

В целом, Schneider Electric стремится предлагать своим заказчикам различные варианты решения задач, основываясь на требованиях по функциональности, экономической эффективности и технологичности оборудования. Появление в портфеле продуктов компании однофазных ИБП с литий-ионными батареями позволяет воспользоваться преимуществами таких АКБ в тех случаях, когда требуются компактные ИБП небольшой мощности.

Еще больше информации об использовании литий-ионных батарей здесь.
Поделиться:
Заметили неточность или опечатку в тексте? Выделите её мышкой и нажмите: Ctrl + Enter. Спасибо!