铁电池UPS——UPS行业的钢铁动力

铁电池节能效果突出表现为:

1.铁电池的自放电率仅为2%，铅酸电池约为5%，使用铁电池能够降低能量损耗约3%；

2.铁电池能量转化效率高达96%以上，而传统铅酸电池约为70%-80%；

3.同时铁电池大倍率放电性能强，同等容量的电池在大倍率放电时，铁电池比铅酸电池多放约50%电量，备电时间相同时，需要的铁电池容量比铅酸低50%左右，低碳节能的同时能够为用户减少初期成本投资并降低运营成本。

体积更小、重量更轻

传统铅酸UPS需要专门的机房来放置，由于重量大往往对建筑物的承重能力要求很高，从而大大增加了用户的建造成本；但铁电池体积小、重量轻，同容量的电池比铅酸电池重量减少50%；在同等承重能力条件下，占地面积仅为铅酸电池的30%左右，大大降低了电池占地面积，增加了通信设备的装机率，从而为用户降低初期基础投资。

铁电池的理论体积能量密度和重量能量密度分别为310Wh/L和120Wh/kg，是铅酸蓄电池的4倍（分别为80Wh/L和35Wh/kg）以下表为例，目前比亚迪铁电池模块产品的体积相比铅酸电池节省1/3至1/4，重量比铅酸电池节省2/3，随着进一步优化升级，铁电池能量密度比的优势将更接近理论值。这为一些体积有限或楼层承重能力有限的站点扩大了电池应用的空间。

耐高温，寿命更长

铁电池60°C时以两小时率进行100%DOD的充放电测试，仍具备1200次以上的循环寿命。45°C下浮充一年的测试结果表明，铁电池的容量损失也小于5%。

45度高温下，酸电池的循环寿命只有100次左右，而铁电池的循环寿命超过1000次。如果把空调温度从25度调高到35度，则可以降低机房空调的功率，节约了初期成本投资；在运营过程中空调每月降低约50%左右能耗，大大节约运营成本，铁电池的高温性能极佳，负载对温度要求不是特别苛刻的应用场景可以不配置空调，这样为用户降低了空调购置成本及持续使用的电费成本。如图2-1.

未来铁电池UPS的应用展望

近年来，数据中心用的大容量UPS日益增多，行业专家正在讨论一种区别于现有UPS架构的新型直流UPS技术，可靠性更高、总体系统效率更高的240V、336V直流UPS技术将最终取代现存大功率的UPS

图十三 直流UPS系统示意图

铁电池在直流UPS中的应用优势分析：

稳定的放电平台

直流UPS供电系统是由电池直接给负载供电，IT负载所要求的输入电压范围为额定电压±11%的范围，需要配合稳压电路才能实现铅酸电池在直流UPS中的应用

图十四 铁电池与铅酸电池的放电平台对比

2. 安全可靠 绿色电池

直流UPS系统最可能采取的是分布式供电，以列头柜的形式对一整列的服务器机柜供电；

铅酸电池因其酸雾、氢气的释放会给机房主设备带来安全上的隐患，一般需要单独建电池房将电池与主供电设备远拉，造成工程建设的复杂同时也增加了线损铁电池绿色环保，不会产生气体和酸雾，又因其体积密度与重量密度非常高，完全可以与电源设备一起放在列头柜中，节省空间、减少线损、安全可靠；

3. 大功率放电 深充放

数据中心供电可靠性要求高，如果市电断电则要求电池能够短时间、大功率备电，给油机或者其他供电方式提供足够的启动时间。

铁电池的放电深度可达100%DOD，且对寿命影响不大，比亚迪的功率型铁电池最大可支持3C放电，对于短时间、大功率备电要求有不可替代的优势。

总结

比亚迪公司作为电源行业的新秀，在带领UPS行业突破传统铅酸电池的限制方面走出了有意义的一步，希望比亚迪公司勇于创新的精神能够带动国内外众多的UPS厂商一起尝试、一起创新，推动UPS行业全方面的技术进步。