Dla fabryk skupionych na optymalizacji systemów magazynowania energii, minimalizacji kosztów i wspieraniu zrównoważonego wzrostu wybór odpowiedniej technologii baterii jest kluczowy. W sektorach przemysłowym i komercyjnym najbardziej istotnymi opcjami są baterie litowo-żelazowo-fosforanowe (LFP) oraz litowo-manganowo-kobaltowe (NMC), choć ich indywidualne cechy oznaczają, że ostateczny wybór zależy od konkretnych potrzeb danej fabryki. Posiadając 16-letnie doświadczenie w zakresie przemysłowego i komercyjnego magazynowania energii, The Origotek Co., Ltd. pomogła już ponad 100 fabrykom w wdrażaniu rozwiązań energetycznych, a w niniejszym artykule omówione zostały najważniejsze czynniki związane z wyborem pomiędzy systemami baterii LFP i NMC w środowisku fabrycznym.

1. Porównanie podstawowych parametrów: baterie LFP vs. NMC dla fabryk

Efektywność energetyczna oraz stabilność działania fabryk w czasie są zasadniczo uzależnione od skuteczności działania ogniw LFP i NMC. Zidentyfikowanie różnic w krytycznych parametrach to pierwszy krok w kierunku podjęcia świadomej decyzji.

Bezpieczeństwo: ogniwa LFP mają znaczną przewagę pod względem bezpieczeństwa. Ogniwa LFP nie zawierają kobaltu, wytrzymują wysokie temperatury (do 200 °C) i nie ulegają termicznemu unikaniu kontroli. To sprawia, że baterie LFP są idealne do pracy obciążonej i długotrwałej, takiej jak w zakładach produkcyjnych z ciągłymi liniami montażowymi, gdzie konsekwencje awarii baterii mogą być poważne. W porównaniu do nich, ogniwa NMC są mniej termicznie stabilne i charakteryzują się większym ryzykiem przegrzania oraz termicznego unikania kontroli, co wymaga bardziej restrykcyjnych środków kontroli temperatury.

Żywotność cykliczna: Pod względem żywotności cyklicznej baterie LFP są również najbardziej trwałe. Typowa żywotność cykliczna baterii LFP wynosi od 3000 do 5000 cykli, przy czym w tym momencie zużycie komór wynosi 80% (pozostała pojemność ≥80%). Dla zakładów przemysłowych wykorzystujących systemy magazynowania energii w długoterminowej perspektywie (5–10 lat) do redukcji szczytów obciążenia lub zasilania awaryjnego, baterie LFP pozwalają zmniejszyć częstotliwość wymiany akumulatorów, a tym samym obniżyć całkowite koszty cyklu życia. W porównaniu baterie NMC mają krótszą żywotność cykliczną wynoszącą od 2000 do 3000 cykli, co czyni je bardziej odpowiednimi dla zakładów o krótkoterminowych potrzebach magazynowania energii lub częstszych modernizacjach systemu.

Gęstość energii i koszt: Akumulatory NMC wykorzystują przestrzeń bardziej efektywnie dzięki zakresowi gęstości energii od 180 do 250 Wh/kg, co oznacza mniejsze zajmowane miejsce przy tej samej pojemności magazynowania energii. Jest to kluczowe dla fabryk z ograniczoną przestrzenią (na przykład warsztatów miejskich). Jednak wyższa cena akumulatorów NMC wynika ze wzrostu cen kobaltu i niklu, głównych składników NMC. Mimo że akumulatory LFP charakteryzują się jeszcze niższą gęstością energii (120–180 Wh/kg), akumulatory NMC są nadal droższe o 20–30%, dlatego bardziej ekonomiczne akumulatory LFP są idealnym wyborem dla fabryk w przypadku dużych systemów magazynowania energii (przemysłowe parki magazynowe na poziomie MW).

Wydajność w niskich temperaturach: baterie NMC lepiej działają w zimnych warunkach. Ich sprawność rozładowania pozostaje na poziomie 70–80% przy -20°C, podczas gdy u baterii LFP spada do 50–60%. Dla zakładów w chłodnych lub wysokich szerokościach geograficznych (na przykład w północnej Europie lub północnym Chinach) baterie NMC mogą okazać się bardziej niezawodne, szczególnie w systemach magazynowania energii na zewnątrz. Wydajność baterii LFP można poprawić w niższych temperaturach, ale ta poprawa wiąże się z kosztami, ponieważ baterie LFP muszą być wyposażone w systemy grzewcze. Baterie LFP muszą być wyposażone w systemy grzewcze. Ta poprawiona wydajność wiąże się jednak z koniecznością zastosowania systemu grzewczego.

2. Dostosuj wybór baterii do scenariuszy zastosowań energetycznych w zakładzie

Każda fabryka ma inne cele związane z magazynowaniem energii, a przypisanie różnych typów baterii do różnych zastosowań może być pomocne. Firma Origotek Co., Ltd. zaktualizowała swoje produkty do standardów czwartej generacji i obsługuje teraz redukcję szczytów obciążenia, wirtualne elektrownie (VPP), zasilanie rezerwowe oraz zarządzanie nierównowagą faz, co stanowi punkt odniesienia przy wyborze rozwiązania dla fabryk.

Redukcja szczytów i wypełnianie dolin: Ten scenariusz obejmuje baterie, które mogą szybko przełączać się między cyklami ładowania i rozładowania. Długa żywotność cyklowa baterii LFP oraz ich wysoka sprawność ładowania i rozładowania (≥90%) czyni je najlepszym wyborem. Na przykład fabryka produkcyjna, która korzysta z redukcji szczytów, aby zmniejszyć wysokie koszty energii występujące w godzinach szczytu, może polegać na bateriach LFP, które zapewnią stabilną pracę przez 8–10 lat bez konieczności dokonywania znaczących wymian.

Zasilanie awaryjne: Tutaj najważniejsze są bezpieczeństwo i niezawodność. Możliwość działania baterii LFP w trybie ciągłym oraz ich odporność na przeciążenie, głębokie rozładowanie i zwarcia sprawia, że mogą one zapewnić zasilanie podczas nagłych przerw w dostawie energii, co jest kluczowe dla niektórych fabryk, np. linii produkcyjnych elektroniki z czułym sprzętem. Do zasilania awaryjnego można również wykorzystać baterie NMC, jednak wymagają one dodatkowych komponentów bezpieczeństwa, co zwiększa skomplikowanie całego systemu.

Uczestnictwo w wirtualnej elektrowni (VPP) wymaga od fabryk posiadania baterii, które mogą szybko reagować na rozliczanie sieciowe. Wysoka gęstość mocy baterii NMC oznacza, że mogą one być szybko ładowane i rozładowywane, co czyni je odpowiednimi dla zakładów, które muszą szybko zmieniać swoją produkcję energii, w tym tych uczestniczących w regulacji częstotliwości sieci w czasie rzeczywistym. Ponadto, stabilna wydajność baterii LFP czyni je bardziej odpowiednimi dla fabryk skupiających się na długotrwałym dostarczaniu energii w ramach VPP. Spersonalizowane rozwiązania firmy Origotek mogą projektować systemy zarządzania bateriami (BMS) LFP oraz NMC w celu poprawy ich reaktywności w VPP.

W trójfazowym zarządzaniu nierównowagą baterie te muszą dostarczać stałą moc, aby zrównoważyć obciążenie sieci. W tym celu baterie LFP pomagają ustabilizować zasilanie i zmniejszać uszkodzenia urządzeń w wyniku nierównoważonych prądów, ze względu na ich niską samoburczość (≤ 1% miesięcznie) i stałe napięcie wyjściowe. Czwarty pokolenie produktów Origotek wydało bardziej zaawansowane algorytmy zarządzania BMS akumulatorów LFP, które zapewniają zoptymalizowane zarządzanie trójfazowym brakami równowagi.

3. Wykorzystanie Dlaczego współpracować z Origotek w zakresie rozwiązań baterii fabrycznych?

Wybór typu akumulatora to tylko część całego obrazu. Współpraca z doświadczonym specjalistą zapewnia, że rozwiązanie spełnia specyficzne wymagania fabryki. W 16 latach doświadczenia w zakresie przechowywania energii przemysłowej i handlowej dostarczanej przez Origotek Co., Ltd., który jest wspólnie finansowany przez Tianjin Lishen Battery Co., Ltd. i Shandong Shangcun Energy Co., Ltd., występują 3 główne zalety:

Systemy dopasowane do indywidualnych potrzeb: Origotek analizuje i ocenia obciążenie energetyczne fabryki, dostępną przestrzeń oraz układ fizyczny zakładu, klimat lokalny oraz konkretny scenariusz zastosowania (np. wyrównywanie szczytów zapotrzebowania vs VPP), aby zalecić ogniwa LFP lub NMC oraz kompletny system energetyczny (w tym system BMS i chłodzenia) zaprojektowany z uwzględnieniem tych różnych parametrów.

Zwiększona wiarygodność produktu: Po 16 latach doskonalenia baterie czwartej generacji firmy Origotek odpowiadają na potrzeby klientów i oferują większą wiarygodność. W przypadku baterii LFP zoptymalizowano żywotność cykliczną do 5000 razy; w przypadku baterii NMC poprawiono stabilność termiczną dzięki zaawansowanym formułom elektrolitu.

Długoterminowe wsparcie dla niezależności energetycznej: Origotek wspiera realizację marzeń ludzkości o niezależności energetycznej. Oferuje usługi obejmujące cały cykl życia baterii fabrycznych (instalacja i uruchomienie, konserwacja oraz wymiana). Gwarantuje to skuteczne działanie systemu magazynowania energii przez wiele lat. Zespół Origotek udziela wsparcia technicznego, pomagając fabrykom w strategicznym wyborze baterii LFP lub NMC w celu optymalizacji zużycia energii i oszczędności.

Podsumowując, pytanie zadawane przez fabryki nie powinno brzmieć „która opcja jest lepsza”, ale „która lepiej pasuje”, gdy decyduje się między bateriami LFP a NMC. Każda fabryka musi ocenić swoje indywidualne potrzeby (bezpieczeństwo, żywotność cykliczna, koszt) i sytuację, współpracując z ekspertami od baterii, takimi jak Origotek, aby strategicznie włączyć wybór baterii do swojej działalności, poprawiając tym samym jej zrównoważony rozwój gospodarczy i społeczny.