Как подсчитать стоимость энергии от литиевых батарей с разным химсоставом

Литиевые батареи для промышленного транспорта и оборудования недешевы, поэтому потребителей волнует окупаемость. Аккумуляторы с разным химическим составом отличаются друг от друга ценой, коэффициентом полезного действия, сроком службы. Эти характеристики в конечном счете определяют, насколько быстро оправдаются инвестиции. Выгодно использовать тот источник питания, который выдерживает больше рабочих циклов, отдает больше энергии и обходится дешевле в течение всей эксплуатации.

Сколько весят литий-ионные батареи для разных видов складской техники

Сравним литий-железо-фосфатные (LFP), литий-никель-марганец-кобальт-оксидные (Li-NMC) и литий-полимерные (Li-Po) батареи. Для интереса также посмотрим, могут ли с ними конкурировать свинцово-кислотные аккумуляторы.

Сравниваемые характеристики	LFP	Li-NMC	Li-Po	Свинцовые АКБ
Коэффициент полезного действия	98%	95%	95%	80%
Срок службы при глубине разряда 80% (DoD) в циклах	4500	2800	1500	500
Общая энергоемкость в МВт·ч за весь период эксплуатации	35,28	21,28	11,4	3,2
Цена аккумулятора емкостью 10 кВт·ч, $	6900	6500	4500	2200
Стоимость одного киловатт-часа, $	0,19	0,30	0,40	0,69
Безопасность при использовании	Высокая	Средняя	Низкая	Низкая
Необслуживаемая конструкция	Да			Нет

Из таблицы видно, что выгоднее всего пользоваться LFP батареями. Второе и третье места у Li-NMC и Li-Po соответственно. Традиционные свинцовые АКБ оказались аутсайдерами сравнения, хотя стоят значительно дешевле конкурентов. Причины отставания кроются в коротком сроке службы, низкой энергоэффективности. Это еще раз доказывает, что свинцово-кислотная технология устарела и обходится пользователям дороже.

Сравнение LI-ION аккумуляторов с самыми продвинутыми свинцово-кислотными конкурентами

Как рассчитывается стоимость энергии

Прежде всего нужно узнать общую энергоемкость – общее количество электроэнергии, которое аккумулятор способен хранить и отдавать в течение срока службы. Она рассчитывается по следующей формуле:

Общая энергоемкость =» номинальная емкость «x КПД xDoD x срок службы в циклах

Для примера возьмем литий-ионную батарею с химсоставом LFP, номинальной емкостью 10 кВт·ч. Коэффициент полезного действия у нее около 98%, а число циклов при 80% DoD достигает 4500. Применим формулу общей энергоемкости:

10 х 0,98 х 0,8 х 4500 =» 35280 кВт·ч или «35,28 МВт-ч

Таким образом, за весь период эксплуатации данная литиевая батарея отдаст 35,28 МВт-ч электроэнергии. Для сравнения, свинцовая АКБ на 10 кВт·ч сможет выдать только 3,2 МВт·ч, что в 11 раз меньше.

Чтобы узнать стоимость одного киловатт-часа, разделим цену каждого аккумулятора на общую энергоемкость. Участники нашего сравнения стоят $6900 (литий-железо-фосфатный) и $2200 (свинцово-кислотный). Произведем деление:

6900 / 35280 =» 0,22200 / 3200 =» 0,69

Технические характеристики KOMATSU FG25T-17

В итоге стоимость энергии литиевого аккумулятора LFP получилась около $0,2 за киловатт-час, а свинцово-кислотного – $0,69, что почти в 3,5 раза больше.

Материалы сайта не подлежат использованию кем-либо, в какой бы-то ни было форме, включая воспроизведение, распространение, переработку, не иначе как с письменного разрешения редакции Forklift.Blog.

Темы этой статьи:

Тяговые АКБ

Литий-ионные АКБ

Автор статьи: Артём Громов
Ведущий эксперт Forklift.blog

Опубликовано: 18 февраля 2021