Für Fabriken, die darauf abzielen, ihre Energiespeichersysteme zu optimieren, Kosten zu minimieren und nachhaltiges Wachstum zu fördern, ist die Auswahl der geeigneten Batterietechnologie entscheidend. In den industriellen und kommerziellen Bereichen sind die wichtigsten Optionen Lithium-Eisen-Phosphat (LFP) und Nickel-Mangan-Kobalt (NMC) Batterien, wobei aufgrund ihrer unterschiedlichen Eigenschaften die spezifischen Anforderungen der jeweiligen Fabrik die am besten geeignete Wahl bestimmen. Mit 16 Jahren spezifischer Erfahrung im Bereich industrieller und kommerzieller Energiespeicher hat The Origotek Co., Ltd. bereits über 100 Fabriken bei der Implementierung von Energiesystemen unterstützt. Dieser Artikel erläutert die wichtigsten Faktoren bei der Entscheidung zwischen LFP- und NMC-Batteriesystemen für Fabriken.

1. Kernleistungsvergleich: LFP vs. NMC Batterien für Fabriken

Die Energieeffizienz und die Betriebsstabilität von Fabriken im Zeitverlauf werden grundlegend durch den Betriebserfolg von LFP- und NMC-Batterien bestimmt. Die Identifizierung der Unterschiede in den kritischen Parametern ist der erste Schritt hin zu einer fundierten Entscheidung.

Sicherheit: Bei der Sicherheit haben LFP-Batterien einen erheblichen Vorteil. LFP-Batterien enthalten kein Kobalt, sind in der Lage, hohen Temperaturen (bis zu 200 °C) standzuhalten, und leiden nicht unter thermischem Durchgehen. Dadurch eignen sich LFP-Batterien ideal für Hochlastbetrieb mit langen Einsatzzeiten, wie beispielsweise in Fertigungsanlagen mit kontinuierlichen Produktionslinien, bei denen die sicherheitsrelevanten Folgen eines Batterieausfalls gravierend sind. Im Vergleich dazu sind NMC-Batterien weniger thermisch stabil und weisen ein höheres Risiko von Überhitzung und thermischem Durchgehen auf, was strengere Temperaturregelmaßnahmen erforderlich macht.

Zyklenlebensdauer: Hinsichtlich der Zyklenlebensdauer sind LFP-Batterien ebenfalls am langlebigsten. Typischerweise weisen LFP-Batterien eine Zykluszahl von 3.000 bis 5.000 auf, bei der noch 80 % der Kapazität erhalten sind (verbleibende Kapazität ≥80 %). Für Fabriken, die Energiespeichersysteme langfristig (5–10 Jahre) zur Lastspitzenabsenkung oder als Notstromversorgung nutzen, eignen sich LFP-Batterien, um die Austauschhäufigkeit der Batterien zu reduzieren und somit die Gesamtlebenszykluskosten zu senken. Im Vergleich dazu haben NMC-Batterien eine kürzere Zyklenlebensdauer von 2.000 bis 3.000 Zyklen, wodurch sie besser für Fabriken mit kurzfristigen Anforderungen an die Energiespeicherung oder häufigeren Systemaktualisierungen geeignet sind.

Energiedichte und Kosten: NMC-Batterien nutzen den Raum effizienter, da sie eine Energiedichte von 180–250 Wh/kg aufweisen, was bedeutet, dass bei gleicher Speicherkapazität weniger Platz benötigt wird. Dies ist entscheidend für Fabriken mit beengten räumlichen Verhältnissen (z. B. städtische Werkstätten). Allerdings sind NMC-Batterien aufgrund der hohen Preise für Kobalt und Nickel, die Hauptbestandteile von NMC, teurer. Obwohl LFP-Batterien eine noch geringere Energiedichte (120–180 Wh/kg) haben, sind NMC-Batterien dennoch 20–30 % teurer. Daher sind kostengünstigere LFP-Batterien eine ideale Wahl für Fabriken mit großtechnischer Energiespeicherung (industrielle Parks mit mehreren MW Speicherkapazität).

Leistung bei niedrigen Temperaturen: NMC-Batterien funktionieren besser bei kalten Bedingungen. Ihre Entladeeffizienz bleibt bei -20 °C bei 70–80 %, während die der LFP-Batterien auf 50–60 % sinkt. Für Fabriken in kalten oder hochgelegenen Regionen (beispielsweise Nordeuropa oder Nordchina) können NMC-Batterien zuverlässiger sein, insbesondere bei außen installierten Energiespeichersystemen. Die Leistung von LFP-Batterien kann zwar für tiefere Temperaturen verbessert werden, doch diese bessere Leistung ist mit zusätzlichen Kosten verbunden, da LFP-Batterien mit Heizsystemen ausgestattet werden müssen. Diese verbesserte Leistung geht jedoch mit dem Einbau eines Heizsystems einher.

2. Auswahl der Batterie entsprechend den Anwendungsszenarien für die Energieversorgung in der Fabrik abstimmen

Jede Fabrik hat unterschiedliche Anforderungen an gespeicherte Energie, und die Zuweisung verschiedener Batterietypen für verschiedene Zwecke kann hierbei helfen. Origotek Co., Ltd. hat seine Produkte auf den Standard der vierten Generation aktualisiert und unterstützt nun Lastspitzenabsenkung, virtuelle Kraftwerke (VPP), Notstromversorgung sowie die Steuerung von Dreiphasen-Lastunsymmetrien und bietet damit eine Entscheidungsgrundlage für die Auswahl durch Fabriken.

Lastspitzenabsenkung & Talfüllung: Dieses Szenario beinhaltet Batterien, die schnelle Lade- und Entladezyklen bewältigen können. Die lange Zyklenlebensdauer von LFP-Batterien sowie deren hoher Wirkungsgrad bei Ladung und Entladung (≥90 %) machen sie zur besten Wahl. Beispielsweise kann eine Produktionsfabrik, die die Lastspitzenabsenkung nutzt, um hohe Stromkosten in Spitzenzeiten zu reduzieren, auf LFP-Batterien vertrauen, die über einen Zeitraum von 8 bis 10 Jahren stabile Leistung bieten, ohne dass umfangreiche Austauschmaßnahmen erforderlich sind.

Notstromversorgung: Hier sind Sicherheit und Zuverlässigkeit am wichtigsten. Die Fähigkeit von LFP-Batterien, kontinuierliche Energie bereitzustellen und Überladung, Tiefentladung sowie Kurzschlüsse zu widerstehen, ermöglicht es ihnen, bei unerwarteten Stromausfällen zuverlässig zu versorgen, was für bestimmte Fabriken, z. B. Elektronikfertigungsstraßen mit empfindlicher Ausrüstung, entscheidend ist. Für die Notstromversorgung können auch NMC-Batterien verwendet werden, erfordern jedoch zusätzliche Sicherheitskomponenten, die die Komplexität des Gesamtsystems erhöhen.

Die Teilnahme an einem virtuellen Kraftwerk (VPP) erfordert, dass Fabriken über Batterien verfügen, die schnell auf Netzanweisungen reagieren können. Die hohe Leistungsdichte der NMC-Batterien bedeutet, dass sie schnell geladen und entladen werden können, was sie für Fabriken geeignet macht, die ihre Energieabgabe rasch ändern müssen, einschließlich solcher, die an der Echtzeit-Frequenzregelung des Netzes teilnehmen. Darüber hinaus macht die gleichmäßige Leistung von LFP-Batterien sie besser geeignet für Fabriken, die auf eine langdauernde Energieversorgung in VPPs ausgerichtet sind. Die maßgeschneiderten Lösungen von Origotek können LFP- und NMC-Batteriemanagementsysteme (BMS) entwerfen, um die Reaktionsfähigkeit in VPPs zu verbessern.

Bei der Steuerung von Drei-Phasen-Netzunwuchten müssen diese Batterien eine gleichmäßige Leistungsabgabe sicherstellen, um die Netzlast auszugleichen. Zu diesem Zweck tragen LFP-Batterien durch ihre geringe Selbstentladungsrate (≤1 % pro Monat) und konstante Spannungsausgangswerte zur Stabilisierung der Stromversorgung bei und reduzieren Schäden an Geräten durch unsymmetrische Ströme. Origoteks Produkte der vierten Generation verfügen über ausgefeiltere prädiktive BMS-Managementalgorithmen für LFP-Batterien, die ein optimiertes Management von Drei-Phasen-Netzunwuchten ermöglichen.

3. Warum mit Origotek für industrielle Batterielösungen zusammenarbeiten?

Die Auswahl eines Batterietyps ist nur ein Teil des Gesamtbildes. Die Zusammenarbeit mit einem erfahrenen Fachpartner stellt sicher, dass die Lösung genau auf die spezifischen Anforderungen des Werks abgestimmt ist. Bei Origotek Co., Ltd., das gemeinsam von Tianjin Lishen Battery Co., Ltd. und Shandong Shangcun Energy Co., Ltd. finanziert wird und über 16 Jahre Erfahrung im Bereich industrieller und kommerzieller Energiespeicher verfügt, ergeben sich drei wesentliche Vorteile:

Maßgeschneiderte Systeme: Origotek berücksichtigt und bewertet die Energielast einer Fabrik, die verfügbare Fläche und räumliche Anordnung der Fabrik, das lokale Klima sowie das spezifische Anwendungsszenario (wie Lastspitzenabsenkung gegenüber VPP), um entweder LFP- oder NMC-Batterien sowie Gesamtenergiesysteme (einschließlich BMS und Kühlsysteme) vorzuschlagen, die auf diese verschiedenen Parameter zugeschnitten sind.

Erhöhte Produktrustwürdigkeit: Nach 16 Jahren Iteration adressiert Origoteks vierte Generation von Batterien Kundenbedenken und bietet eine verbesserte Vertrauenswürdigkeit. Bei LFP-Batterien wurde die Zyklenlebensdauer auf 5.000 Zyklen optimiert; bei NMC-Batterien wurde die thermische Stabilität durch fortschrittliche Elektrolytformulierungen verbessert.

Langfristige Unterstützung für Energieunabhängigkeit: Origotek unterstützt dabei, den Traum der Menschheit von Energieautarkie zu verwirklichen. Es bietet Dienstleistungen für den gesamten Lebenszyklus von Fabrikbatterien (Installation und Inbetriebnahme, Wartung und Austausch). Dadurch wird sichergestellt, dass das Energiespeichersystem jahrelang effizient funktioniert. Das Team von Origotek bietet technische Unterstützung, um Fabriken bei der strategischen Auswahl zwischen LFP- und NMC-Batterien zu unterstützen, um den Energieverbrauch und die Einsparungen zu optimieren.

Abschließend lautet die Frage für Fabriken nicht „welche besser ist“, sondern „welche besser passt“, wenn es um die Entscheidung zwischen LFP- und NMC-Batterien geht. Jede Fabrik muss ihre individuellen Anforderungen (Sicherheit, Zyklenlebensdauer, Kosten) und ihre spezifische Situation bewerten und gemeinsam mit Batterieexperten wie Origotek die Batterieauswahl strategisch in ihr Unternehmen integrieren, um eine verbesserte ökonomische und soziale Nachhaltigkeit zu erreichen.