برای کارخانه‌هایی که بر بهینه‌سازی سیستم‌های ذخیره‌سازی انرژی، کاهش هزینه‌ها و رشد پایدار تمرکز دارند، انتخاب فناوری باتری مناسب امری ضروری است. در بخش‌های صنعتی و تجاری، گزینه‌های مرتبط عمدتاً باتری‌های فسفات لیتیوم آهن (LFP) و نیکل منگنز کبالت (NMC) هستند، هرچند ویژگی‌های خاص هر یک به نوع کارخانه و نیازهای آن بستگی دارد و تعیین‌کننده انتخاب مناسب خواهد بود. شرکت The Origotek Co., Ltd. با ۱۶ سال تجربه تخصصی در حوزه ذخیره‌سازی انرژی صنعتی و تجاری، به بیش از ۱۰۰ کارخانه در اجرای راه‌حل‌های انرژی کمک کرده است و این مقاله مهم‌ترین عوامل مربوط به تصمیم‌گیری بین استفاده از سیستم‌های باتری LFP یا NMC در کارخانه‌ها را شرح می‌دهد.

۱. مقایسه عملکرد اصلی: باتری‌های LFP در مقابل NMC برای کارخانه‌ها

بازده انرژی و پایداری عملیاتی کارخانه‌ها در طول زمان به‌طور بنیادین توسط موفقیت عملیاتی باتری‌های LFP و NMC تعیین می‌شود. شناسایی تفاوت‌ها در پارامترهای حیاتی، گام اول به سوی تصمیم‌گیری آگاهانه است.

ایمنی: باتری‌های LFP در خصوص ایمنی برتری قابل توجهی دارند. باتری‌های LFP فاقد کبالت هستند، قادر به تحمل دماهای بالا (تا 200 درجه سانتی‌گراد) بوده و دچار راه‌رفتن حرارتی نمی‌شوند. این امر باتری‌های LFP را به گزینه‌ای ایده‌آل برای عملیات با بار بالا و ساعات طولانی، مانند کارخانه‌های تولیدی با خطوط تولید مداوم تبدیل می‌کند که در آن پیامدهای ایمنی ناشی از خرابی باتری جدی است. در مقایسه، باتری‌های NMC از پایداری حرارتی کمتری برخوردارند و خطر بیشتری از داغ شدن بیش از حد و راه‌رفتن حرارتی دارند که لزوماً اقدامات کنترل دمای دقیق‌تری را می‌طلبد.

طول عمر چرخه: از نظر طول عمر چرخه، باتری‌های LFP نیز از استحکام بیشتری برخوردار هستند. معمولاً باتری‌های LFP دارای عمر چرخه‌ای بین ۳٬۰۰۰ تا ۵٬۰۰۰ بار هستند که در این نقطه ۸۰٪ از حجره‌ها استفاده شده‌اند (ظرفیت باقی‌مانده ≥۸۰٪). برای کارخانه‌هایی که از سیستم‌های ذخیره‌سازی انرژی برای برش پیک یا تأمین برق پشتیبان در بلندمدت (۵ تا ۱۰ سال) استفاده می‌کنند، باتری‌های LFP با کاهش فراوان تعویض باتری و در نتیجه کاهش هزینه‌های کلی چرخه حیات، عملکرد بهتری دارند. در مقایسه، باتری‌های NMC عمر چرخه کوتاه‌تری در محدوده ۲٬۰۰۰ تا ۳٬۰۰۰ بار دارند که آن‌ها را مناسب‌تر برای کارخانه‌هایی با نیازهای کوتاه‌مدت به ذخیره‌سازی انرژی یا ارتقاء مکرر سیستم می‌کند.

چگالی انرژی و هزینه: باتری‌های NMC به‌طور کارآمدتری از فضا استفاده می‌کنند و دارای محدوده چگالی انرژی 180 تا 250 وات‌ساعت بر کیلوگرم هستند، که این امر به معنای اشغال فضای کمتر برای ظرفیت ذخیره‌سازی انرژی یکسان است. این موضوع برای کارخانه‌هایی با محدودیت فضا (مانند کارگاه‌های شهری) حیاتی است. با این حال، قیمت بالاتر باتری‌های NMC را می‌توان به دلیل هزینه بالای کبالت و نیکل، دو جزء اصلی NMC، نسبت داد. در حالی که باتری‌های LFP چگالی انرژی پایین‌تری دارند (120 تا 180 وات‌ساعت بر کیلوگرم)، باتری‌های NMC همچنان 20 تا 30 درصد گران‌تر هستند؛ بنابراین باتری‌های اقتصادی‌تر LFP گزینه‌ای ایده‌آل برای کارخانه‌ها در ذخیره‌سازی انرژی در مقیاس بزرگ (پارک‌های صنعتی با ذخیره‌سازی در سطح مگاوات) محسوب می‌شوند.

عملکرد در دمای پایین: باتری‌های NMC در شرایط سرد عملکرد بهتری دارند. بازده تخلیه آن‌ها در دمای 20- درجه سانتی‌گراد بین 70 تا 80 درصد باقی می‌ماند، در حالی که باتری‌های LFP به 50 تا 60 درصد کاهش می‌یابد. برای کارخانه‌های واقع در مناطق سرد یا با عرض جغرافیایی بالا (به عنوان مثال شمال اروپا یا شمال چین)، باتری‌های NMC ممکن است قابل اعتمادتر باشند، به ویژه در سیستم‌های ذخیره‌سازی انرژی در فضای باز. باتری‌های LFP همچنان می‌توانند برای دماهای پایین بهبود یابند، اما این بهبود عملکرد هزینه‌بر است، زیرا باتری‌های LFP باید مجهز به سیستم گرمایشی باشند. باتری‌های LFP باید مجهز به سیستم گرمایشی باشند. این عملکرد بهبودیافته، با این حال، با هزینه نصب سیستم گرمایشی همراه است.

2. هماهنگی انتخاب باتری با سناریوهای کاربرد انرژی در کارخانه

هر کارخانه برای انرژی ذخیره‌شده اهداف متفاوتی دارد و تخصیص انواع باتری‌های مختلف به منظورهای خاص می‌تواند مفید باشد. شرکت Origotek Co., Ltd. محصولات خود را به استانداردهای نسل چهارم به‌روزرسانی کرده و اکنون از کاهش پیک مصرف، نیروگاه‌های مجازی (VPP)، برق پشتیبان و مدیریت عدم تعادل سه فاز پشتیبانی می‌کند و این امر می‌تواند به عنوان معیاری برای انتخاب کارخانه‌ها مورد استفاده قرار گیرد.

کاهش پیک و پر کردن دره: این سناریو شامل باتری‌هایی است که می‌توانند چرخه‌های سریع شارژ و دشارژ را مدیریت کنند. عمر طولانی چرخه باتری‌های LFP همراه با نرخ بالای کارایی شارژ و دشارژ (≥90%) آن را به گزینه بهترین تبدیل کرده است. به عنوان مثال، یک کارخانه تولیدی که از کاهش پیک مصرف برای کاهش هزینه‌های بالای برق در ساعات اوج مصرف استفاده می‌کند، می‌تواند به باتری‌های LFP متکی باشد که عملکرد پایداری را به مدت 8 تا 10 سال بدون نیاز به تعویض عمده فراهم می‌کنند.

تغذیه پشتیبان: در اینجا ایمنی و قابلیت اطمینان مهم‌ترین عوامل هستند. توانایی باتری‌های LFP در تأمین توان مداوم و مقاومت در برابر شارژ اضافی، دشارژ و اتصال کوتاه، امکان تأمین برق در زمان قطعی‌های غیرمنتظره را فراهم می‌کند که برای برخی کارخانه‌ها مانند خطوط تولید الکترونیک با تجهیزات حساس بسیار حیاتی است. برای تغذیه پشتیبان، می‌توان از باتری‌های NMC نیز استفاده کرد اما این باتری‌ها نیاز به اجزای ایمنی اضافی دارند که پیچیدگی کل سیستم را افزایش می‌دهد.

شرکت در یک نیروگاه مجازی (VPP) از کارخانه‌ها می‌خواهد تا باتری‌هایی داشته باشند که بتوانند به سرعت به دستورات شبکه پاسخ دهند. چگالی توان بالای باتری‌های NMC به این معنی است که این باتری‌ها می‌توانند به سرعت شارژ و دشارژ شوند، که آن‌ها را مناسب کارخانه‌هایی می‌سازد که نیاز دارند خروجی انرژی خود را به سرعت تغییر دهند، از جمله کارخانه‌هایی که در تنظیم فرکانس لحظه‌ای شبکه شرکت می‌کنند. علاوه بر این، عملکرد ثابت باتری‌های LFP باعث می‌شود تا این باتری‌ها برای کارخانه‌هایی که بر تأمین انرژی با مدت طولانی‌تر در VPP تمرکز دارند، مناسب‌تر باشند. راهکارهای سفارشی‌سازی شده اوریگوتک می‌توانند سیستم‌های مدیریت باتری (BMS) LFP و NMC را برای بهبود پاسخگویی در VPP طراحی کنند.

در مدیریت عدم تعادل سه‌فاز، این باتری‌ها باید خروجی یکنواختی تولید کنند تا بار شبکه را متعادل کنند. به همین منظور، باتری‌های LFP با توجه به نرخ پرفشار شدن کم (≤۱٪ در ماه) و خروجی ولتاژ ثابت، به تثبیت تأمین برق و کاهش آسیب به تجهیزات ناشی از جریان‌های نامتوازن کمک می‌کنند. محصولات نسل چهارم اوریگوتک الگوریتم‌های پیشرفته‌تری در سیستم مدیریت باتری (BMS) پیش‌بینی‌کننده LFP منتشر کرده‌اند که مدیریت بهینه‌شده عدم تعادل سه‌فاز را فراهم می‌کنند.

3. چرا با اوریگوتک برای راه‌حل‌های باتری کارخانه همکاری کنیم؟

انتخاب نوع باتری تنها بخشی از تصویر کلی است. همکاری با یک متخصص آگاه اطمینان حاکم می‌کند که راه‌حل با الزامات خاص کارخانه سازگار باشد. در طول ۱۶ سال تجربه اوریگوتک در زمینه ذخیره‌سازی انرژی صنعتی و تجاری که توسط شرکت اوریگوتک لیمیتد، مشترکاً توسط شرکت باتری تیانجین لیشن و شرکت انرژی شاندونگ شانگتون تأسیس شده است، سه مزیت اصلی وجود دارد:

سیستم‌های سفارشی: اوریگوتک بار انرژی کارخانه، میزان فضای در دسترس و چیدمان فیزیکی کارخانه، آب‌وهوای محلی و سناریوی کاربرد خاص (مانند کاهش پیک مصرف در مقابل VPP) را در نظر گرفته و ارزیابی می‌کند تا یکی از باتری‌های LFP یا NMC و همچنین سیستم‌های کلی انرژی (شامل سیستم‌های BMS و خنک‌کنندگی) را که بر اساس این پارامترهای مختلف طراحی شده‌اند، پیشنهاد دهد.

افزایش قابلیت اطمینان محصول: پس از ۱۶ سال تکرار و به‌روزرسانی، باتری‌های نسل چهارم اوریگوتک نگرانی‌های مشتریان را برطرف کرده و قابلیت اطمینان بهبودیافته‌ای ارائه می‌دهند. در مورد باتری‌های LFP، عمر سیکل به ۵۰۰۰ بار بهینه‌سازی شده است؛ و در باتری‌های NMC، پایداری حرارتی با فرمول‌های پیشرفته الکترولیت بهبود یافته است.

پشتیبانی بلندمدت برای آزادی انرژی: اوریگوتک در تحقق رویای بشر از استقلال انرژی یاری میرساند. این شرکت خدمات مربوط به چرخه کامل عمر باتریهای کارخانهای (نصب و راهاندازی، نگهداری و تعویض) را ارائه میدهد. این امر تضمین میکند که سیستم ذخیرهسازی انرژی سالها به طور کارآمد عمل کند. تیم اوریگوتک پشتیبانی فنی لازم را جهت انتخاب استراتژیک باتریهای LFP یا NMC توسط کارخانهها فراهم میکند تا مصرف و صرفهجویی انرژی بهینه شود.

در پایان، پرسش برای کارخانهها این نیست که «کدام بهتر است»، بلکه این است که «کدام مناسبتر است» هنگام تصمیمگیری بین باتریهای LFP و NMC. هر کارخانه باید عملکرد خاص خود (ایمنی، عمر چرخه، هزینه) و شرایط فردی خود را ارزیابی کند و در کنار متخصصان باتری مانند اوریگوتک کار کند تا انتخاب باتری را به صورت استراتژیک در کسبوکار خود ادغام کند و پایداری اقتصادی و اجتماعی بهتری داشته باشد.