Kuinka luotettava on LFP-akulla varustettu liikuteltava energiavarasto hätätilanteissa?

LFP-akut (litium-rautafosfaatti) omaavat ainutlaatuisen oliviinikiteisen rakenteen, joka estää lämpöärsytystä ja ylikuumenemista hätätilanteissa. Tyypillisesti litiumioniakut eivät kestä sitä, mitä LFP-akut kestävät. LFP-akut kestävät yli 800 asteen lämpötilaa käytön aikana ilman, että akku epästabiloituisi. Tähän kuuluvat tilanteet, joissa esiintyy lämpöä, fyysistä iskua ja jopa liiallista latausta, mikä tapahtuu usein hätätilanteissa. Käytännön todisteet osoittavat, että LFP-akkujen ylikuumenemis- ja lämpöärsytystapaukset ovat 72 % vähemmän yleisiä kuin muiden akkutyyppejä hätäkäytön aikana 45 asteen lämpötilassa. Tämä tutkimustulos julkaistiin Energy Storage Safety Report -raportissa vuonna 2022.

Turvallisuusvertailu NMC/NCA-akkujen kanssa: Käytännön huolenaiheet kenttäkäyttöön tarkoitetun liikkuvan energiavarastoinnin osalta

NMC- (nikkeli-mangaani-koboltti) ja NCA- (nikkeli-koboltti-alumiini) arvioinnissa LFP- (litium-rautafosfaatti) akkukemialla on turvallisemmat mittarit, jotka ovat ratkaisevan tärkeitä hätävirran tuottamisessa. Koska kobolttia, joka on haihtuva aine, ei ole mukana, LFP-akkuilla voi olla huomattavasti pienempi riskiprofiili ja korkeampi lämpötilan nousun kynnysarvo.

Turvallisuustekijä LFP-kemia NMC/NCA-kemia
Lämpötilan nousun alkamispiste >270 °C 150–210 °C
Syttymisriski Alhainen Kohtalainen–korkea
Happipäästö vioittumisen yhteydessä Ei mitään Merkittävä

Stabiilisuus ilmenee käyttöturvallisuudessa: LFP-mobiiliset energiavarastoyksiköt näyttävät viisi kertaa alhaisemman vikaantumisprosentin maanjäristysten aikana ja 68 % vähemmän paloja usean päivän mittaisissa käytöissä (Verkon kestävyystutkimus 2023). Luotettavuus välttää myös lisävaaroja, kun kriittistä infrastruktuuria syötetään virralla vaarallisissa tilanteissa.

Tasainen tehonotto kriittisissä hätäkuormitusprofiileissa

Stabiilius on ratkaisevan tärkeää lääkintälaitteiden ja viestintävälineiden toiminnalle hätätilanteissa. Liitium-rautafosfaattiparistoilla (LFP) varustettuja liikkuvia energiavarastojärjestelmiä on suunniteltu erityisesti täyttämään tämä kriittinen vaatimus niiden suunnittelun etujen vuoksi.

Yhdessä liikkuvien energiavarastoyksiköiden kanssa sähköverkkoyhtiöt ovat saavuttaneet 98,3 %:n ennustettavuuden käyttöaikalle katkoksin, joiden kesto on yli kolme päivää (FEMA:n energiankestävyysraportti 2024), mikä mahdollistaa tarkan ja tehokkaan polttoaineen rationoinnin varageneraattoreihin.

Toisin kuin muut järjestelmät, akkujen hallintajärjestelmän (BMS) on varmistettava, ettei yksittäisiä pettämisen paikkoja (SPOF) ole, sillä ne voivat johtaa koko liikkuvan energiavarastoyksikön (MES) toimintakyvyttömyyteen. Jo varhaisessa kehitysvaiheessa insinöörit suunnittelivat BMS:n mahdollistamaan korkeimman luotettavuuden tason ja turvaamaan katkeamaton toiminta. Sähköisessä ylijännitteessä BMS:n on reagoitava millisekunneissa järjestelmän turvallisuuden varmistamiseksi. Juuri BMS:n alle millisekunnin taso varmistaa järjestelmän dynaamisen tasapainotilan. Tasapainottamattomien solujen välillä tapahtuva tehon uudelleenjakaminen tapahtuu aktiivisesti, mikä estää solujen pysyvän vaurioitumisen. Se tarjoaa myös luotettavan tavan ylläpitää järjestelmän toimintaa ilman yksittäisiä pettämisen paikkoja. Tämä on erityisen kriittistä litium-rautafosfaattiakkuja (LiFePO4) käytettäessä elintoimintojen tukijärjestelmissä, koska nopeat reaktioajat voivat olla elämän ja kuoleman välinen ero.

Käytännön olosuhteissa suoritetut testit osoittavat, että nämä uudet BMS-järjestelmät säilyttävät vakaa tehotulosteen noin 98:ssa jokaista 100:sta sähköverkon katkoksesta. Ne kestävät ylikuormituksia 40 % paremmin kuin perusjärjestelmät, jotka katkaisevat virran heti ongelmien ilmetessä.

Akun säilyvyys, alhainen itsepuristus ja pitkäaikainen luotettavuus harvinaiseen käyttöön.

Mobiilien hätäenergianvarastointijärjestelmien on pystyttävä käynnistymään välittömästi, myös pitkän säilytysajan jälkeen, joka voi kestää kuukausia tai jopa vuosia. Litium-rautafosfaatti (LFP) -tekniikka erottautuu erinomaisen luotettavuutensa ansiosta. Useimmat LFP-akut säilyttävät yhä noin 90 % varauksestaan vain yhden vuoden säilytyksen jälkeen. Tämä on ratkaiseva parannus perinteiseen lyijy-happoakkuuteknologiaan verrattuna, jossa akut voivat menettää 5–15 % varauksestaan joka kuukausi ja joissa on itse asiassa säännöllisesti täydennettävä varaus välttääkseen rikki muodostuvan sulfaation aiheuttamaa vahinkoa. LFP-akkujen kanssa ei ole tarvetta varausaikatauluille eikä huoltoon. Tämä on erityisen tärkeää kaukana asutuista alueista käytettäville yksiköille tai yksiköille, joita käytetään ainoastaan hurrikaanikauden aikana. Akut voivat vain olla paikoillaan ja olla tekemättä mitään pitkiä aikoja. LFP-akut tarjoavat myös noin 10 vuoden säilyvyysajan, mikä lisää niiden arvoa entisestään kriittisessä infrastruktuurissa, jossa akut saattavat jäädä käyttämättä pitkiä aikoja. On erinomaisen epätoivottavaa vaihtaa akkuja, jotka ovat vielä käyttökelpoisia.

Sinun mielenrauhanasi on ensisijainen tavoitteemme, kun kyse on luotettavuudestamme viimeaikaisten äärimmäisen pitkien sähkökatkojen aikana. Meidän kanssamme lääkintälaitteet toimivat edelleen, joissakin radioissa on sähköä, ja akut voidaan jättää huolehtimatta, koska luotettavuutemme on erinomainen silloin, kun se eniten tarvitaan.

Usein kysytyt kysymykset.

Mitä LFP-akut erottaa muista litiumioniakkutyypeistä?

LFP-akut erottavat itsensä siitä, että ne ovat turvallisimpia käytettäväksi hätätilanteissa, koska ne syttyvät tulipaloon todennäköisemmin vähemmän ja ovat vähemmän alttiita lämpöongelmille verrattuna muihin litiumioniakkuun.

Mitä voidaan sanoa Grizzly LFP -akkujen suorituskyvystä pidettyjen sähkökatkojen aikana?

Pidettyjen off-grid -tilanteiden edessä Grizzly LFP -akun suorituskyky pysyy erinomaisen vakavana, vaikka purkaukset olisivatkin syviä.

Voivatko LFP-akut olla käytössä tilanteissa, joissa niiden käyttöä ei odoteta usein, erityisesti ottaen huomioon, että niitä saattaa käytetään paikoissa, joiden sijainti on etäinen?

Ehdottomasti! Jopa erittäin pitkien käyttämättömyysjaksojen jälkeen LFP-akut ovat edelleen valmiita käyttöön, koska niiden itsepurkautuminen on tehokasta. Tämä pätee erityisesti silloin, kun odotetaan pitkää käyttämättömyysjaksoa, jolloin akku on lepotilassa.