Đối với các nhà máy tập trung vào việc tối ưu hóa hệ thống lưu trữ năng lượng, giảm thiểu chi phí và thúc đẩy tăng trưởng bền vững, việc lựa chọn công nghệ pin phù hợp là yếu tố thiết yếu. Trong các lĩnh vực công nghiệp và thương mại, hai lựa chọn phổ biến nhất là pin Lithium Iron Phosphate (LFP) và pin Nickel Manganese Cobalt (NMC), mặc dù đặc điểm riêng biệt của từng loại sẽ quyết định lựa chọn phù hợp nhất tùy theo nhu cầu cụ thể của từng nhà máy. Với 16 năm kinh nghiệm chuyên sâu trong lĩnh vực lưu trữ năng lượng công nghiệp và thương mại, Công ty TNHH The Origotek đã hỗ trợ hơn 100 nhà máy triển khai các giải pháp năng lượng, và bài viết này trình bày những yếu tố quan trọng nhất liên quan đến quyết định áp dụng hệ thống pin LFP hay NMC trong các nhà máy.

1. So sánh hiệu suất cốt lõi: Pin LFP so với pin NMC dành cho nhà máy

Hiệu suất năng lượng và sự ổn định trong vận hành của các nhà máy theo thời gian về cơ bản được xác định bởi thành công trong vận hành của các pin LFP và NMC. Việc xác định các khác biệt trong các thông số then chốt là bước đầu tiên để ra quyết định một cách sáng suốt.

An toàn: Pin LFP có lợi thế đáng kể khi nói đến độ an toàn. Pin LFP không chứa cobalt, có khả năng chịu được nhiệt độ cao (lên đến 200 °C) và không bị hiện tượng chạy nhiệt mất kiểm soát (thermal runaway). Điều này làm cho pin LFP lý tưởng cho các hoạt động tải cao, kéo dài nhiều giờ, như các nhà máy sản xuất với dây chuyền sản xuất liên tục, nơi mà hậu quả về an toàn do lỗi pin là nghiêm trọng. So sánh với đó, pin NMC kém ổn định về nhiệt hơn và có nguy cơ quá nhiệt và chạy nhiệt mất kiểm soát cao hơn, do đó đòi hỏi các biện pháp kiểm soát nhiệt độ chặt chẽ hơn.

Tuổi thọ chu kỳ: Về mặt tuổi thọ chu kỳ, pin LFP cũng là loại bền nhất. Pin LFP thường có tuổi thọ chu kỳ từ 3.000 đến 5.000 lần, tại thời điểm đó 80% dung lượng buồng còn lại được sử dụng (dung lượng còn lại ≥80%). Đối với các nhà máy sử dụng hệ thống lưu trữ năng lượng trong thời gian dài (5–10 năm) để san tải đỉnh hoặc làm nguồn điện dự phòng, pin LFP giúp giảm tần suất thay thế pin và do đó hạ thấp chi phí vòng đời tổng thể. So sánh với pin NMC có tuổi thọ chu kỳ ngắn hơn, từ 2.000 đến 3.000 lần, khiến chúng phù hợp hơn với các nhà máy có nhu cầu lưu trữ năng lượng ngắn hạn hoặc nâng cấp hệ thống thường xuyên hơn.

Mật độ Năng lượng & Chi phí: Pin NMC sử dụng không gian hiệu quả hơn với dải mật độ năng lượng từ 180–250 Wh/kg, điều này có nghĩa là chiếm ít diện tích hơn cho cùng một dung lượng lưu trữ năng lượng. Đây là yếu tố quan trọng đối với các nhà máy có hạn chế về diện tích (ví dụ như xưởng sản xuất trong đô thị). Tuy nhiên, giá thành cao hơn của pin NMC là do giá cobalt và nickel – hai thành phần chính của NMC – tăng cao. Trong khi pin LFP có mật độ năng lượng thấp hơn (120–180 Wh/kg), pin NMC vẫn đắt hơn 20–30%, do đó các loại pin LFP kinh tế hơn là lựa chọn lý tưởng cho các nhà máy trong việc lưu trữ năng lượng quy mô lớn (các khu công nghiệp lưu trữ cấp MW).

Hiệu suất ở Nhiệt độ Thấp: Pin NMC hoạt động tốt hơn trong điều kiện lạnh. Hiệu suất xả của chúng vẫn duy trì ở mức 70–80% ở -20°C, trong khi pin LFP giảm xuống còn 50–60%. Đối với các nhà máy ở khu vực lạnh hoặc vùng vĩ độ cao (ví dụ như Bắc Âu hoặc miền Bắc Trung Quốc), pin NMC có thể chứng minh độ tin cậy cao hơn, đặc biệt trong các hệ thống lưu trữ năng lượng ngoài trời. Pin LFP vẫn có thể được cải thiện để hoạt động ở nhiệt độ thấp hơn, nhưng hiệu suất được cải thiện này đi kèm với chi phí vì pin LFP phải được trang bị hệ thống sưởi ấm. Pin LFP phải được trang bị hệ thống sưởi ấm. Tuy nhiên, hiệu suất cải thiện này đi kèm với chi phí cho hệ thống sưởi ấm.

2. Phù Hợp Lựa Chọn Pin với Các Tình Huống Ứng Dụng Năng Lượng tại Nhà Máy

Mỗi nhà máy có các mục đích khác nhau đối với năng lượng được lưu trữ, và việc phân bổ các loại pin khác nhau cho các mục đích khác nhau có thể hỗ trợ hiệu quả. Công ty TNHH Origotek đã cập nhật sản phẩm lên tiêu chuẩn thế hệ thứ tư và hiện nay hỗ trợ giảm đỉnh tải, các nhà máy điện ảo (VPP), nguồn điện dự phòng và quản lý mất cân bằng ba pha, từ đó cung cấp cơ sở tham khảo cho việc lựa chọn của các nhà máy.

Giảm đỉnh tải & Lấp đầy thung lũng: Tình huống này liên quan đến các pin có khả năng xử lý nhanh các chu kỳ sạc và xả. Tuổi thọ chu kỳ dài của pin LFP cùng với hiệu suất sạc và xả cao (≥90%) khiến chúng trở thành lựa chọn tối ưu. Ví dụ, một nhà máy sản xuất sử dụng giải pháp giảm đỉnh tải nhằm cắt giảm chi phí điện cao trong các giờ cao điểm có thể tin cậy vào pin LFP, vốn sẽ đảm bảo vận hành ổn định trong 8-10 năm mà không cần thay thế lớn.

Nguồn điện dự phòng: Tại đây, an toàn và độ tin cậy là quan trọng nhất. Khả năng của các pin LFP trong việc cung cấp nguồn điện liên tục và chịu được quá sạc, xả sâu cũng như ngắn mạch khiến chúng có thể cung cấp điện trong những sự cố mất điện bất ngờ – điều này rất quan trọng đối với một số nhà máy, ví dụ như các dây chuyền sản xuất điện tử với thiết bị nhạy cảm. Đối với nguồn điện dự phòng, pin NMC cũng có thể được sử dụng nhưng cần thêm các thành phần an toàn, làm tăng độ phức tạp của toàn bộ hệ thống.

Việc tham gia vào một Nhà máy Điện Ảo (VPP) yêu cầu các nhà máy phải có pin có khả năng phản hồi nhanh chóng trước việc điều phối từ lưới điện. Mật độ công suất cao của pin NMC cho phép chúng được sạc và xả nhanh, điều này làm cho chúng phù hợp với các nhà máy cần thay đổi nhanh đầu ra năng lượng, bao gồm cả những nhà máy tham gia điều chỉnh tần số lưới điện theo thời gian thực. Hơn nữa, hiệu suất ổn định của pin LFP khiến chúng phù hợp hơn với các nhà máy tập trung vào cung cấp năng lượng trong thời gian dài trong các VPP. Các giải pháp tùy chỉnh của Origotek có thể thiết kế hệ thống quản lý pin (BMS) LFP và NMC để tăng cường khả năng phản hồi trong các VPP.

Trong quản lý mất cân bằng ba pha, các pin này cần cung cấp đầu ra ổn định để cân bằng tải lưới. Nhờ tỷ lệ tự xả thấp (≤1% mỗi tháng) và đầu ra điện áp ổn định, các pin LFP hỗ trợ ổn định nguồn cung cấp điện và giảm thiểu hư hại thiết bị do dòng điện mất cân bằng. Các sản phẩm thế hệ thứ tư của Origotek đã giới thiệu các thuật toán quản lý BMS pin LFP dự báo tinh vi hơn, mang lại giải pháp tối ưu cho việc quản lý mất cân bằng ba pha.

3. Tại Sao Nên Hợp Tác Với Origotek Cho Giải Pháp Pin Nhà Máy?

Việc lựa chọn loại pin chỉ là một phần trong toàn bộ bức tranh. Làm việc với một chuyên gia am hiểu sẽ đảm bảo giải pháp phù hợp với các yêu cầu cụ thể của nhà máy. Trong suốt 16 năm kinh nghiệm cung cấp lưu trữ năng lượng công nghiệp và thương mại của Công ty TNHH Origotek, được tài trợ chung bởi Công ty TNHH Pin Tianjin Lishen và Công ty TNHH Năng lượng Shandong Shangcun, có 3 lợi thế chính:

Hệ thống Tùy chỉnh Phù hợp: Origotek xem xét và đánh giá tải năng lượng của nhà máy, diện tích không gian khả dụng và bố trí mặt bằng nhà máy, điều kiện khí hậu địa phương, cũng như kịch bản ứng dụng cụ thể (như san đỉnh phụ tải hay VPP) để đề xuất sử dụng pin LFP hoặc NMC, đồng thời thiết kế các hệ thống năng lượng tổng thể (bao gồm BMS và hệ thống làm mát) dựa trên các thông số khác nhau này.

Tăng cường Độ tin cậy Sản phẩm: Sau 16 năm cải tiến, thế hệ thứ tư pin của Origotek giải quyết các lo ngại của khách hàng và mang lại độ tin cậy cao hơn. Đối với pin LFP, tuổi thọ chu kỳ đã được tối ưu hóa lên tới 5.000 lần; đối với pin NMC, độ ổn định nhiệt đã được cải thiện nhờ các công thức chất điện phân tiên tiến.

Hỗ trợ dài hạn cho tự do năng lượng: Origotek hỗ trợ theo đuổi giấc mơ của nhân loại về độc lập năng lượng. Công ty cung cấp các dịch vụ trong suốt vòng đời của pin nhà máy (lắp đặt và hiệu chỉnh, bảo trì và thay thế). Điều này đảm bảo hệ thống lưu trữ năng lượng hoạt động hiệu quả trong nhiều năm. Đội ngũ Origotek cung cấp hỗ trợ kỹ thuật để giúp các nhà máy lựa chọn chiến lược giữa pin LFP hoặc NMC nhằm tối ưu hóa việc sử dụng và tiết kiệm năng lượng.

Tóm lại, câu hỏi đối với các nhà máy không phải là “cái nào tốt hơn” mà là “cái nào phù hợp hơn” khi quyết định giữa pin LFP và NMC. Mỗi nhà máy cần đánh giá hiệu suất riêng biệt (an toàn, tuổi thọ chu kỳ, chi phí) và hoàn cảnh cụ thể của mình, đồng thời hợp tác cùng các chuyên gia pin như Origotek để tích hợp chiến lược lựa chọn pin vào hoạt động kinh doanh, từ đó nâng cao tính bền vững kinh tế và xã hội.