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施耐德电气:数据中心锂电池时代的到来

几年前,锂电池的成本是铅酸蓄电池的5到10倍。现在,其成本溢价仅为铅酸蓄电池的1.5到3倍。经过施耐德电气总拥有成本(TCO)分析,如果使用年限为10年,采用锂电池的成本将节省约10%。
发布时间:2016-06-21 12:36        来源:赛迪网        作者:赛迪网

在过去的几年中,锂电池技术和结构构造具有很大的进化与演变,其性能、安全性和成本都得到了显著改善。电动汽车市场以及其他市场需求推动了锂电池技术的重大演变,而三相UPS电源也将使用锂电池。另一方面,很多的UPS供电系统仍在使用传统的铅酸蓄电池,其性能几十年来几乎没有什么大的改变。而在数据中心行业应用之外,智能手机和电动汽车采用的新型储能技术得到了研究进展,因此UPS将会采用这种更好的储能技术。

施耐德电气认为,数据中心供电系统采用锂电池将成为一种趋势。在电动汽车市场以及其他市场需求的推动下,锂电池技术和结构构造有了很大的进化与演变,其性能、安全性和成本都得到了显著改善。相比传统的铅酸蓄电池,采用新型储能技术能更好的得到研究进展,因此UPS将会采用这种更好的储能技术。另外关键建筑、工业流程,以及关键基础设施领域客户面临的挑战也都推动了UPS电源储能方式的创新。

在过去的20年里,锂电池已应用在各种商业应用中,但是因为其成本比较高昂,很少被用于数据中心UPS中。几年前,锂电池的成本是铅酸蓄电池的5到10倍。现在,其成本溢价仅为铅酸蓄电池的1.5到3倍。经过施耐德电气总拥有成本(TCO)分析,如果使用年限为10年,采用锂电池的成本将节省约10%。

另一个限制锂电池在数据中心行业应用的原因是安全问题。多年来其安全性已取得了很大的进展,化学材料变化和包装上的改进使锂电池的性质更加稳定,生产工艺和过程成熟可靠,采用的材料更加耐用,采用电池管理方案进行测试和现场验证,以防止锂电池过充电或过热。如今数以亿计的便携式电子产品,例如智能手机和电动汽车大量使用锂电池,都证明了锂电池的安全性。

目前对于数据中心行业来说,能否最大限度地利用现有空间,最大限度减少运营费用,特别是UPS电源冷却能耗,电池维修和电池更换服务费用尤为重要。而锂电池因为其优良的性能成为解决这些问题的关键。

锂电池与传统的铅酸电池相比,具有明显优势:

体积更小:与铅酸蓄电池相比,在提供相同功率的情况下,其占用空间仅为后者的三分之一。帮助客户增加现有IT系统的部署规模,同时降低散热需求,节约投资成本和运营成本;

对温度波动不敏感:使客户可以降低制冷需求,减少UPS电源的使用空间;

寿命更长:平均工作寿命为10到15年,而铅酸电池只能持续4到6年,更长的保质期有效降低了电池更换的成本和维护负担;

电池管理系统(BMS)进行管理:由微处理器、传感器、开关及其相关电路自动收集和报告所需的数据,以准确了解电池系统的健康状况,进一步降低工作人员的维护负担。这些数据包括电池温度,充电量和充电率以防止短路和过充。该系统也有助于保护电池免受损坏,防止电压过低或放电。该BMS系统为用户提供UPS和电池状态的准确信息,健康状态和有效运行时间。

对于未来锂电池对数据中心行业的影响,施耐德电气数据中心科研中心高级研究分析师帕特里克·多诺万表示:“与传统的阀控免维护铅蓄电池相比,锂电池减少重量和空间方面有着显著的优势,并可以提供双倍的工作寿命。然而现在,锂电池的价格仍然是铅酸蓄电池系统的两至三倍,在短期内铅酸蓄电池仍将可能是占主导地位和低成本的能源储存解决方案。但除了这些简单的规格比较之外,锂电池可能会对未来的数据中心产业产生更大的影响,因为越来越多的企业希望采用基于开放式计算的体系结构,他们将会指定采用锂电池作为机架中服务器电源的供电单元。”

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