למפעלים שממוקדים באופטימיזציה של מערכות איחסון האנרגיה שלהם, בהפחתת עלויות ובקידום צמיחה ברת קיימא, בחירת טכנולוגיית הסוללות המתאימה היא חיונית. במגזרים התעשייתיים והמסחריים, הבחירות הרלוונטיות ביותר הן סוללות Lithium Iron Phosphate (LFP) ו-Nickel Manganese Cobalt (NMC), אם כי המאפיינים האישיים שלהם משמעם שהצורך הספציפי של המפעל יקבע את הבחירה המתאימה ביותר. עם 16 שנות ניסיון בתחום איחסון האנרגיה בתעשייה ובמסחר, Origotek Co., Ltd. סייעה ליותר מ-100 מפעלים להטמיע פתרונות אנרגיה, ומאמר זה מפרט את הגורמים החשובים ביותר בנוגע להחלטה בין יישום מערכות סוללות LFP או NMC במפעלים.

1. השוואה של הביצועים המרכזיים: סוללות LFP לעומת NMC למפעלים

היעילות האנרגטית והיציבות התפעולית של מפעלים לאורך זמן נקבעת באופן בסיסי בהצלחת הפעלה של סוללות LFP ו-NMC. זיהוי ההבדלים בפרמטרים הקריטיים הוא הצעד הראשון לקראת החלטה מושכלת.

בטיחות: לסוללות LFP יש יתרון משמעותי כשמדובר בבטיחות. סוללות LFP אינן מכילות קובלט, מסוגלות לעמוד בטמפרטורות גבוהות (עד 200° צלזיוס), ואינן סובלות מריצה תרמית. זה הופך את סוללות LFP לאידיאליות לפעולות עם עומס גבוה וארוכות זמן, כגון מפעלי ייצור עם שרשראות ייצור מתמשכות, שבהן ההשלכות הבטחוניות של כשל סוללה הן חמורות. להשוואה, סוללות NMC פחות יציבות תרמית ומציגות סיכון גדול יותר להתחממות יתר וריצה תרמית, מה שדורש אמצעי בקרת טמפרטורה מחמירים יותר.

אורך מחזור: מבחינת אורך מחזור, סוללות LFP הן גם הכי עמידות. לסלולות LFP יש בדרך כלל מחזור חיים של 3,000 עד 5,000 פעימות, בשלב שבו 80% מהתאים כבר בשימוש (קיבולת שנותרת ≥80%). עבור מפעלים המשתמשים במערכות אגירת אנרגיה לטווח ארוך (5–10 שנים) לצורכי צמצום שיאי צריכה או כחירום, סוללות LFP תורמות להפחתת תדירות החלפת הסוללות ולכן מקטינות את עלות מחזור החיים הכולל. בהשוואה, לסוללות NMC יש מחזור חיים קצר יותר של 2,000 עד 3,000 פעימות, מה שהופך אותן למתאימות יותר למפעלים עם דרישות אגירת אנרגיה לטווח קצר או שמבצעים שדרוגי מערכת בתכיפות גבוהה יותר.

צפיפות אנרגיה ועלות: סוללות NMC משתמשות במרחב בצורה יעילה יותר עם טווח צפיפות אנרגיה של 180–250 וואט-שעה/ק"ג, מה שמשמעו פחות מקום תפוס עבור אותה כמות איחסון אנרגיה. זה חשוב במיוחד למכנסים עם אילוצי מרחב (למשל,ワーク숍ים עירוניים). עם זאת, עלות הסוללות NMC הגבוהה יותר נובעת מהמחירים המוגבשים של הקובלט והניקל, שמורים רכיבים עיקריים ב-NMC. בעוד שסוללות LFP מציגות צפיפות אנרגיה נמוכה יותר (120–180 וואט-שעה/ק"ג), סוללות NMC עדיין יקרות ב-20–30%, ולכן סוללות LFP הזולות יותר מהוות בחירה אידיאלית למכנסים לאיחסון אנרגיה בקנה מידה גדול (פארקים תעשייתיים לאיחסון ברמת MW).

ביצועים בטמפרטורות נמוכות: סוללות NMC פועלות טוב יותר בתנאים קרים. יעילות פריקתן נשארת ב-70–80% ב-20-°C, בעוד ש-LFP יורד ל-50–60%. עבור מפעלים באזורים קרים או בעלי קו רוחב גבוה (כגון צפון אירופה או צפון סין), סוללות NMC עשויות להוכיח את עצמן כיותר אמינות, במיוחד במערכות איחסון אנרגיה בחוץ. ניתן לשפר את הסוללות מסוג LFP לטמפרטורות נמוכות יותר, אך השיפור מגיע במחיר, שכן יש לצרף אליהן מערכות חימום. סוללות LFP חייבות להיות מצוידות במערכות חימום. עם זאת, שיפור זה בא על חשבון מערכת החימום.

2. התאמת בחירת הסוללה למצבי שימוש באנרגיה במפעל

לכל מפעל יש מטרות שונות לאנרגיה מאוחסנת, והצבת סוגי סוללות שונים למטרות שונות יכולה לעזור. חברת Origotek Co., Ltd. עדכנה את מוצריה לתקני דור רביעי ותומכת כעת בהפחתת שיאים, תחנות כוח וירטואליות (VPP), אספקת חשמל דחופה וניהול אי-איזון של שלושה מופעים, ומספקת thus מדריך לבחירת מפעלים.

הפחתת שיאים ומילוי עמקים: תרחיש זה כולל סוללות המסוגלות להתמודד עם מחזורי טעינה ופריקה מהירים. מחזור החיים הארוך של סוללות LFP יחד עם קצב הטעינה והפריקה הגבוה בהן (≥90%) הופך אותן לאפשרות הטובה ביותר. למשל, מפעל ייצור המשתמש בהפחתת שיאים כדי להפחית עלויות חשמל גבוהות העלולות להתרחש בשעות שיא, יכול להסתמך על סוללות LFP שיספקו פעילות יציבה במשך 8-10 שנים ללא צורך בהחלפות גדולות.

כוח גיבוי: כאן, ביטחון ואמינות הם החשובים ביותר. היכולת של סוללות LFP לספק חשמל מתמשך ולעמוד בטעינה יתר, פריקה יתר וקצר חשמלי הופכת אותן למתאימות לאספקת חשמל במהלך הפסקות חשמל בלתי צפויות, מה שקריטי עבור מפעלים מסוימים, למשל קווי ייצור של אלקטרוניקה עם ציוד רגיש. לסיפוק כוח גיבוי ניתן להשתמש גם בסוללות NMC, אך הן דורשות רכיבי בטיחות נוספים שמגדילים את מורכבות המערכת כולה.

השתתפות ברשת כוח וירטואלית (VPP) מחייבת שפעות יהיו מצוידות בסוללות המסוגלות להגיב במהירות להקצאת רשת. צפיפות ההספק הגבוהה של סוללות NMC מאפשרת טעינה ופריקה מהירה, מה שהופך אותן למתאימות במיוחד למשרפות שצריכות לשנות במהרה את תפוקת האנרגיה שלהן, כולל אלו המעורבות ברגולציה בזמן אמת של תדירות הרשת. בנוסף, הביצועים העקביים של סוללות LFP הופכים אותן למתאימות יותר למשרפות שממוקדות על אספקת אנרגיה לטווח ארוך ברשתות כוח וירטואליות. הפתרונות המותאמים אישית של Origotek יכולים לעצב מערכות ניהול סוללות (BMS) מסוג LFP ו-NMC לשיפור התגובה ברשתות כוח וירטואליות.

בניהול אי-איזון של שלושה מופעים, סוללות אלו צריכות לספק תפוקה עקבית כדי לאזן את עומס הרשת. לשם כך, סוללות LFP תורמות ליציבות אספקת החשמל ולצמצום נזק לציוד הנגרם כתוצאה מהפרשי זרם, בזכות קצב פריקה עצמי נמוך (≤1% לחודש) ופלט מתח עקבי. הדור הרביעי של Origotek שיחרר אלגוריתמים מתקדמים יותר לניהול BMS של סוללות LFP חיזוייות, המספקים ניהול מיטבי של אי-איזון בשלושה מופעים.

3. למה כדאי לשנוא עם Origotek לפתרונות סוללות למפעלים?

בחירת סוג הסוללה היא רק חלק מהתמונה הכוללת. עבודה עם מקצוען מנוסה מבטיחה שהפתרון יתאים לצרכים הספציפיים של המפעל. במהלך 16 שנות ניסיון בתחום אחסון האנרגיה התעשייתי והמסחרי של Origotek Co., Ltd., אשר ממומנת באופן משותף על ידי Tianjin Lishen Battery Co., Ltd. ו-Shandong Shangcun Energy Co., Ltd., ישנן שלושה יתרונות עיקריים:

מערכות התאמה מותאמות: Origotek בודקת ומעריכה את עומס האנרגיה במפעל, כמות החלל הזמין והפריסה הפיזית של המפעל, האקלים המקומי, ותרחיש היישום הספציפי (כגון שטיפת שיאים או VPP) על מנת להמליץ על סוללות LFP או NMC, וכן מערכות אנרגיה כוללות (כולל BMS ומערכות קירור) שתוכננו בהתאם לפרמטרים השונים הללו.

שיפור אמינות המוצר: לאחר 16 שנות שדרוגים, הדור הרביעי של סוללות Origotek עונה לדאגות הלקוחות ומציע אמינות משופרת. בסוללות LFP שופרה חיי המחזור ל-5,000 פעמים; בסוללות NMC שופרה היציבות התרמית באמצעות נוסחאות אלקטרוליט מתקדמות.

תמיכה ארוכת טווח לחופש אנרגטי: Origotek עוזר במימוש חלום האנושות לעצמאות אנרגטית. החברה מספקת שירותים לכל מחזור החיים של סוללות במפעלים (התקנה ודיבאג', תחזוקה והחלפה). זה מבטיח שמערכת איחסון האנרגיה תפעל בצורה יעילה לאורך שנים. צוות Origotek מספק תמיכה טכנית כדי לסייע למפעלים בבחירת הסולמות האסטרטגית בין סוללות LFP ל-NMC, על מנת למקסם את השימוש והחיסכון באנרגיה.

לסיכום, השאלה שעומדת בפני מפעלים אינה "איזה מהם טוב יותר", אלא "איזה מהם מתאים יותר", כשמדובר בבחירת סוג הסוללה - LFP או NMC. כל מפעל חייב להעריך את הצרכים הייחודיים שלו (בטיחות, מחזור חיים, עלות) ואת מצבו הספציפי, ולעבוד יחד עם מומחים לסוללות כמו Origotek, כדי לשלב אסטרטגית את בחירת הסוללות בתפעול העסקי guneh שיפור היציבות הכלכלית והחברתית.