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施耐德電氣觀點:數據中心鋰電池時代的到來
2016-06-21   

  在過去的幾年中,鋰電池技術和結構構造具有很大的進化與演變,其性能、安全性和成本都得到了顯著改善。電動汽車市場以及其他市場需求推動了鋰電池技術的重大演變,而三相UPS電源也將使用鋰電池。另一方面,很多的UPS供電系統仍在使用傳統的鉛酸蓄電池,其性能幾十年來幾乎沒有什么大的改變。而在數據中心行業應用之外,智能手機和電動汽車采用的新型儲能技術得到了研究進展,因此UPS將會采用這種更好的儲能技術。
  施耐德電氣認為,數據中心供電系統采用鋰電池將成為一種趨勢。在電動汽車市場以及其他市場需求的推動下,鋰電池技術和結構構造有了很大的進化與演變,其性能、安全性和成本都得到了顯著改善。相比傳統的鉛酸蓄電池,采用新型儲能技術能更好的得到研究進展,因此UPS將會采用這種更好的儲能技術。另外關鍵建筑、工業流程,以及關鍵基礎設施領域客戶面臨的挑戰也都推動了UPS電源儲能方式的創新。
  在過去的20年里,鋰電池已應用在各種商業應用中,但是因為其成本比較高昂,很少被用于數據中心UPS中。幾年前,鋰電池的成本是鉛酸蓄電池的5到10倍。現在,其成本溢價僅為鉛酸蓄電池的1.5到3倍。經過施耐德電氣總擁有成本(TCO)分析,如果使用年限為10年,采用鋰電池的成本將節省約10%。
  另一個限制鋰電池在數據中心行業應用的原因是安全問題。多年來其安全性已取得了很大的進展,化學材料變化和包裝上的改進使鋰電池的性質更加穩定,生產工藝和過程成熟可靠,采用的材料更加耐用,采用電池管理方案進行測試和現場驗證,以防止鋰電池過充電或過熱。如今數以億計的便攜式電子產品,例如智能手機和電動汽車大量使用鋰電池,都證明了鋰電池的安全性。
  目前對于數據中心行業來說,能否最大限度地利用現有空間,最大限度減少運營費用,特別是UPS電源冷卻能耗,電池維修和電池更換服務費用尤為重要。而鋰電池因為其優良的性能成為解決這些問題的關鍵。
  鋰電池與傳統的鉛酸電池相比,具有明顯優勢:
  ·體積更小:與鉛酸蓄電池相比,在提供相同功率的情況下,其占用空間僅為后者的三分之一。幫助客戶增加現有IT系統的部署規模,同時降低散熱需求,節約投資成本和運營成本;·對溫度波動不敏感:使客戶可以降低制冷需求,減少UPS電源的使用空間;·壽命更長:平均工作壽命為10到15年,而鉛酸電池只能持續4到6年,更長的保質期有效降低了電池更換的成本和維護負擔。
  ·電池管理系統(BMS)進行管理:由微處理器、傳感器、開關及其相關電路自動收集和報告所需的數據,以準確了解電池系統的健康狀況,進一步降低工作人員的維護負擔。這些數據包括電池溫度,充電量和充電率以防止短路和過充。該系統也有助于保護電池免受損壞,防止電壓過低或放電。該BMS系統為用戶提供UPS和電池狀態的準確信息,健康狀態和有效運行時間。
  對于未來鋰電池對數據中心行業的影響,施耐德電氣數據中心科研中心高級研究分析師帕特里克?多諾萬表示:“與傳統的閥控免維護鉛蓄電池相比,鋰電池減少重量和空間方面有著顯著的優勢,并可以提供雙倍的工作壽命。然而現在,鋰電池的價格仍然是鉛酸蓄電池系統的兩至三倍,在短期內鉛酸蓄電池仍將可能是占主導地位和低成本的能源儲存解決方案。但除了這些簡單的規格比較之外,鋰電池可能會對未來的數據中心產業產生更大的影響,因為越來越多的企業希望采用基于開放式計算的體系結構,他們將會指定采用鋰電池作為機架中服務器電源的供電單元。”
 

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