Συγκριση Μπαταριών

Σύγκριση Μπαταριών για Ηλεκτροκίνηση και Φωτοβολταικά

Μπαταρίες Λιθίου Φωσφορικού Σιδήρου - LiFePO4 / LFP ( Οι μπαταρίες του Μέλλοντος)

• Πλεονεκτήματα

  • Απόλυτα ασφαλής (χωρίς κίνδυνο ανάφλεξης, χωρίς αναθυμιάσεις)

  • Μεγάλη διάρκεια ζωής: Για ηλεκτροκίνηση, πάνω από 2-2500 πλήρεις κύκλους φόρτισης αποφόρτισης. Για φωτοβολταϊκά, μπορεί να ξεπεράσει και τους 5000 κύκλους, ανάλογα με τη χρήση.

  • Μεγάλη ταχύτητα φόρτισης (0.3 μέχρι 1C), Αυτό σημαίνει ότι μπορεί να γίνει πολύ γρήγορη φόρτιση

  • Μεγάλη ταχύτητα αποφόρτισης (1-3C ). Είναι υπέρ αρκετό για απότομη χρήση (Π.χ. μεγάλη επιτάχυνση για ηλεκτροκίνηση)

  • Ελάχιστες απώλειες κατά τη φόρτιση / αποφόρτιση. Λιγότερο από 5%

  • Σε σχέση με τις μπαταρίες μολύβδου, έχει μισό όγκο, και το 1/3 του βάρους.

  • Προστατεύεται με BMS από υπερφόρτιση ή υπερ-εκφόρτιση, που σημαίνει οτι εκμεταλλευόμαστε όλη την αποθηκευμένη ενέργεια, χωρίς βλάβη στη μπαταρία

  • Το ονομαστικό κόστος ανά αποθηκευμένο ΑΗ περίπου το ίδιο με τις μπαταρίες Μολύβδου. Όμως αν λάβουμε υπόψη τους τεχνικούς περιορισμούς στις μπαταρίες μολύβδου, το πραγματικό κόστος είναι πολύ μικρότερο. Μ’ άλλα λόγια, λαμβάνοντας υπόψη όλες τις παραμέτρους, είναι η πιό οικονομική λύση.

• Μειονεκτήματα

  • Σε σχέση με τις μπαταρίες Ιόντων Λιθίου, έχει περίπου το διπλάσιο όγκο και βάρος

  • Σε σχέση με τις μπαταρίες μολύβδου, δεν υπάρχουν μειονεκτήματα

  • Σε θερμοκρασίες κάτω του “0” η φόρτιση είναι πολύ αργή

• Ενδεδειγμένες Χρήσεις Ηλεκτροκίνησης & Φωτοβολταϊκών

  • Για Φωτοβολταϊκά, είναι η πλέον ενδεδειγμένη λύση.

  • Ηλεκτρικά Περονοφόρα

  • Golf Cart, Αναπηρικά καρότσια

  • Μηχανάκια, Ποδήλατα (σε ειδικές περιπτώσεις)

  • Αυτοκίνητα (¨Ήδη η Tesla στην παραγωγή της στην Κίνα θα χρησιμοποιήσει μπαταρίες LiFePO4 )

  • Σκάφη

  • Αντικατάσταση μπαταριών Μολύβδου σε όλες τις υπάρχουσες εφαρμογές Ηλεκτροκίνησης / Φωτοβολταϊκών

Μπαταρίες Λιθίου Νικελίου Μαγγανίου Κοβαλτίου (NMC)

• Πλεονεκτήματα

  • Πολύ Ελαφριές και μικρές σε όγκο. Αυτός είναι ο λόγος που χρησιμοποιούνται σε εφαρμογές όπως ηλεκτρικά ποδήλατα, μηχανάκια, και αυτοκίνητα.

  • Οι τιμές έχουν πέσει, αλλά συνεχίζουν να είναι ακριβότερες από τις μπαταρίες μολύβδου

  • Γρήγορη φόρτιση (φτάνει το 1C ή περισσότερο) και αποφόρτιση (Μέχρι και 8C)

  • Σε σύγκριση με μπαταρίες μολύβδου, μεγαλύτερης αντοχής (500-800 πλήρεις κύκλους)

  • Μπορεί να αποφορτιστεί απόλυτα, χωρίς βλάβη της μπαταρίας

  • Προστατεύεται με BMS από υπερφόρτιση ή υπερ-εκφόρτιση, που σημαίνει οτι εκμεταλλευόμαστε όλη την αποθηκευμένη ενέργεια, χωρίς βλάβη στη μπαταρία

• Μειονεκτήματα

  • Κίνδυνος ανάφλεξης

  • Σε σχέση με τις μπαταρίες Λιθίου Σιδήρου, πολύ λίγους πλήρεις κύκλους φόρτισης / αποφόρτισης

  • Πιο ακριβή από LiFePO4

• Ενδεδειγμένες Χρήσεις

  • Ηλεκτρικά Ποδήλατα, Πατίνια

  • Ηλεκτρικά Αυτοκίνητα (Αν και τελευταία, η TESLA και άλλες εταιρίες αρχίζουν να προσφέρουν αυτοκίνητα με LiFePO4)

Μπαταρίες Μολύβδου (Ανοιχτού Τύπου ή AGL Βαθιάς Εκφόρτισης) :

• Πλεονεκτήματα

  • Δεν υπάρχει κίνδυνος ανάφλεξης (Μόνο σε σύγκριση με απλές λιθίου NMC / Li-ion)

• Μειονεκτήματα

  • Έχει 3 φορές μεγαλύτερο βάρος από τις μπαταρίες λιθίου σιδήρου (LiFePO4), και 6 φορές μεγαλύτερο βάρος από τις μπαταρίες Ιόντων Λιθίου (LiIon). Επομένως είναι αδύνατο να χρησιμοποιηθεί για αυτοκίνητα, και πολύ δύσκολο για μηχανάκια, ποδήλατα, πατίνια.

  • Για να έχουν κάποια αντοχή στο χρόνο, δεν πρέπει να χρησιμοποιείται περισσότερο από το 50% της χωρητικότητας. Συγκεκριμένα: Αν αποφορτίζεται στο 50% έχουν 400 κύκλους. Αν αποφορτίζεται στο 80% , μόνο 200 κύκλους. Δηλαδή1-2 χρόνια χρήσης. Αν λάβουμε υπόψη και το γεγονός οτι σε πραγματικές συνθήκες εργασίας είναι πολύ δύσκολο να τηρηθεί ό περιορισμός του 50% στην αποφόρτιση, το πιο πιθανό είναι να κρατήσουν πολύ λίγο σε βαριές χρήσεις και πραγματικές συνθήκες λειτουργίας.

  • Το γεγονός ότι δεν πρέπει να αποφορτίζεται κάτω από 50%, σημαίνει ότι πρέπει κανείς να έχει διπλάσιας χωρητικότητας μπαταρίας, από τις πραγματικές του ανάγκες. Αυτό σημαίνει διπλάσιο κοστολόγιο, Η μπαταρία μολύβδου “Βαθιάς εκφόρτισης” επιτρέπει εκφόρτιση και στο 30%. Όμως είναι πολύ ακριβότερη.

  • Έχει απώλειες περίπου 15%-20% στη φόρτιση. Ιδιαίτερα για φωτοβολταϊκά αυτό επηρεάζει αρνητικά τα οικονομικά φωτοβολταϊκών συστημάτων. Αν λάβουμε υπόψη ότι επιτρέπουμε τη χρήση μόνο του 50%, και από αυτό 20% είναι απώλειες, τότε η ωφέλιμη ενέργεια είναι μόνο 40%. Αυτό σημαίνει ότι για να κάνουμε σωστή σύγκριση, πρέπει να πολλαπλασιάσουμε την τιμή επί 2.5 (Δηλαδή 150% παραπάνω). Αν λάβουμε υπόψη οτι πρέπει και τα Panel να είναι κατα 15% περισσότερο για να καλύψουν τις απώλειες, είναι ξεκάθαρο ότι είναι πολύ ακριβή λύση.

  • Κατά την αποφόρτιση υπάρχουν δραματικές απώλειες, αν η χρήση γίνει απότομα. Δηλαδή αν η μπαταρία είναι 100 ΑΗ, και αποφορτιστεί σταδιακά με 10Α (δηλαδή 0,1C), οι απώλειες είναι μικρές. ¨Αν όμως η αποφόρτιση γίνει με 100Α (1C), το μεγαλύτερο μέρος της ενέργειας χάνεται από υπερθέρμανση, που σημαίνει ότι τα χρήσιμα ΑΗ από μπαταρία 100ΑΗ μπορεί να είναι και λιγότερα από 40ΑH. Ιδιαίτερα στην ηλεκτροκίνηση, συνήθως η αποφόρτιση είναι απότομη, και επομένως τα χρήσιμα AH είναι πολύ λίγα, αλλά και η φθορές λόγω θερμότητας μεγάλες.

  • Ο χρόνος φόρτισης είναι πολύ μεγάλος Ιδιαίτερα το τελευταίο 20% της φόρτισης, διαρκεί πολύ περισσότερο, από το πρώτο 80%.

  • Οι μπαταρίες μολύβδου ανοιχτού τύπου, απαιτούν συντήρηση (να συμπληρώνεται σε σωστό επίπεδο το νερό που εξατμίζεται). Επί πλέον, δεν ενδείκνυνται για εσωτερικούς χώρους, λόγω των αναθυμιάσεων.

  • Οι μπαταρίες μολύβδου κλειστού τύπου (AGL), είναι ιδιαίτερα ευαίσθητη σε υπερφόρτιση. Επομένως αν ο φορτιστής δεν είναι εντελώς σωστός, η μπαταρία AGL καταστρέφεται πολύ εύκολα.

  • Λαμβάνοντας υπόψη όλες τις παραμέτρους, είναι η πιο ακριβή λύση

• Ενδεδειγμένες Χρήσεις

  • Μόνο σαν μπαταρίες “μίζας”.

  • Για αποθήκευση, ή ηλεκτροκίνητη είναι ήδη ξεπερασμένες, και συνήθως όσοι τις χρησιμοποιούν για αυτές τις χρήσεις, το κάνουν από άγνοια