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锂电池在数据中心的发展旅程

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1 锂离子电池技术成熟的漫长之路

  • 能量比是人们选择“锂”电 的理由,正负级材料的进步主导能量比的提升。

  • 非水体系使锂电成为可能,体系保障能比的实现,解决安全问题。

  • 欧美用10年+研究基础理论,日本用10年+突破关键技术,推出产品。


2 应用范围

锂电池因其体积小、重量轻、能量密度高、易用性强,寿命长、循环次数数倍于铅酸电池等优势,在手机终端、PAD、电动自行车、电动汽车、储能电站大量使用。


3 锂电价格

锂电大规模商业应用促使成本大幅降低,*电池价格的下降速度会比你预计的要快得多*,价格和成交量之间的关系是我们预测的关键决定因素。每增加一倍的累积数量,我们观察到18%的价格下降。基于对电池需求的预测,我们预计到2024年,每只电池的平均价格约为94美元/千瓦时,到2030年,每只电池的平均价格约为62美元/千瓦时,这是预期的平均价格。--From BloombergNEF


4 数据中心的锂电应用趋势

  • 锂离子电池和其他新的储能形式,以及可配置的智能管理工具的结合,意味着数据中心运营商有一套新的杠杆来帮助提高数据中心的性能。摘自UPTIME 2019年十大数据中心行业趋势

  • 65%的受访客户表示,他们更愿意使用拥有数据中心基础设施管理的供应商,其他技术,如锂离子电池、按需预制模块(PFM)容量和直接冷却也引起了客户的强烈共鸣。来自451研究公司2017年交付的主机托管买家的洞察力

  • 简化的电源架构。锂电池成为常态。与铅酸电池相比,锂电池在占地面积和使用寿命方面具有优势。随着锂电池成本的降低,未来锂电池将被广泛用于数据中心。来自华为的《2025年华为趋势预测》为我们提供了五年后数据中心设施的低价信息

  • 锂离子备用电池。数据中心的新竞争优势。来自SAFT(一家从事电池设计、开发和制造的法国著名公司)。

  • BNEF预计,两个地区的数据中心对电池备份的总体需求将从2016年的3.5千兆瓦时到2025年的14千兆瓦时。分析师预测,在同一时期,锂离子电池在市场上的份额将从1%上升到35%。——来自彭博社新能源财经




5 锂电与铅酸对比



  • 锂电占地为1/3,小房间电池放的多,省空间机柜放的多

锂电能量体积密度200~300 W/L,铅酸只有60~90W/L,满足相同备电时间要求时,需要的锂电池占地面积比铅酸少2/3,有限的空间可以放置更多的电池满足备电要求,同时,对于colo(托管)客户,锂电池节省的空间支持放置更多的机柜,帮助客户提升收益。



  • 锂电重量为1/3,承重要求低,地板承重免改造

锂电能量重量密度100~150 W/kg,铅酸只有30~50W/kg,满足相同备电时间要求时,需要的锂电池重量同比铅酸减少2/3,对地板承重要求更低,容易选址,地板承重不需改造。


  • 锂电寿命长,2~3倍,10~15年生命周期内不需替换

在电网环境比较好(1、2类电网)的场景,锂电使用寿命可达10~15年,铅酸电池一般4~6年更换一次,相比铅酸电池,锂电池10年内可以不用更换,进而提高供电可靠性,简化运维,降低OPEX,并弥补供电系统寿命短板。


  • 锂电循环次数多,3~10倍,充放电快,新能源储能应用多

锂电池循可支持几千次的循环充放电,是铅酸电池的5倍以上,在电网不好的场景可以保证更长的使用寿命;同时锂电池可支持大电流充电,充电更快,充电时间可缩短到1~2H,相比铅酸电池快4~5倍,在太阳能发电,削峰错谷等储能场景应用广泛

 

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