Для систем резервного живлення продають дві основні хімії акумуляторів: літій-залізо-фосфатні (LiFePO4, LFP) і свинцеві — AGM та гелеві. На ціннику свинець майже завжди дешевший, але порівнювати треба не ціну батареї, а ціну кіловат-години, яку вона віддасть за все життя. Розбираємо різницю по пунктах.
Порівняння в одній таблиці
| Параметр | LiFePO4 | AGM / гелеві |
|---|---|---|
| Напруга однієї банки | 3,2 В | 2 В (блок 12 В — шість банок) |
| Корисна глибина розряду | 80–90 % | близько 50 % для збереження ресурсу |
| Ресурс (за даними виробників) | 3000–6000 циклів при 80 % | 300–800 циклів при 50 % |
| Маса на 1 кВт·год | 8–12 кг | 25–30 кг |
| ККД заряд-розряд | близько 95 % | 80–85 % |
| Напруга під навантаженням | майже стабільна до кінця розряду | помітно просідає |
| Заряд на морозі | не нижче 0 °C без підігріву | можна, але повільніше |
| Система керування (BMS) | обов'язкова | не потрібна |
| Ціна на старті | вища | нижча |
| Ціна одного циклу | нижча | вища |
Чому LiFePO4 стали стандартом
Глибина розряду. Зі свинцевої батареї на 100 А·год регулярно можна брати лише близько половини — глибші розряди швидко вбивають її. LiFePO4 працює на 80–90 % без помітної шкоди. Тому для однакової корисної енергії свинцю потрібно майже вдвічі більше.
Ресурс. Під час частих відключень акумулятор циклюється щодня. Свинцева батарея на 500 циклів за такого графіка вичерпується за півтора-два роки, LiFePO4 на 4000 циклів — пропрацює понад десять.
Стабільна напруга. Напруга LiFePO4 майже не падає аж до кінця розряду, тому інвертор не відключається передчасно через «просідання» під потужним навантаженням — наприклад, при пуску насоса.
Маса й розмір. Батарея на 5 кВт·год LiFePO4 важить близько 45–50 кг і стоїть в одній стійці; свинцева з тією самою корисною енергією — це вісім важких блоків.
Скільки коштує кіловат-година за весь строк служби
Порівняймо умовно, у відносних одиницях. Нехай 1 кВт·год номінальної ємності AGM коштує 100 одиниць, а LiFePO4 — 250, тобто в 2,5 раза дорожче.
| AGM | LiFePO4 | |
|---|---|---|
| Ціна 1 кВт·год номіналу | 100 | 250 |
| Корисна частка за цикл | 0,5 кВт·год | 0,9 кВт·год |
| Ресурс | 500 циклів | 4000 циклів |
| Енергія за життя | 250 кВт·год | 3600 кВт·год |
| Ціна однієї кВт·год | 0,4 | 0,07 |
Навіть якщо літій на старті дорожчий у 2,5 раза, кожна кіловат-година з нього виходить приблизно в шість разів дешевшою. Підставте свої ціни — співвідношення зазвичай схоже.
Коли AGM ще має сенс
- Відключення рідкісні, і батарея здебільшого стоїть зарядженою — ресурс циклів не витрачається.
- Невелике ДБЖ для котла чи роутера на кілька годин на рік.
- Неопалюване приміщення взимку, де немає можливості утеплити або підігріти літієву батарею.
- Дуже обмежений бюджет прямо зараз — з розумінням, що батарею доведеться міняти значно раніше.
Не плутайте типи свинцевих батарей
- AGM і гелеві (глибокого розряду) — герметичні, не потребують доливання, розраховані на циклічну роботу.
- Автомобільні стартерні — зроблені віддавати великий струм кілька секунд для запуску двигуна. Глибоких розрядів вони не витримують і в ДБЖ деградують за кілька десятків циклів.
Безпека
LiFePO4 — найбільш термічно стабільна з поширених літієвих хімій: на відміну від нікель-марганець-кобальтових елементів у павербанках і електромобілях, вона значно менш схильна до теплового розгону. Але це не звільняє від захисту: BMS, запобіжник на плюсовому кабелі й коректні налаштування заряду обов'язкові.
Безпека: свинцеві батареї під час перезаряду виділяють водень. Навіть герметичні AGM ставлять у приміщенні з вентиляцією і не заряджають напругою вище вказаної виробником.
Змішувати не можна
Не з'єднуйте в одну батарею різні хімії, різну ємність чи батареї різного віку. Нова батарея в парі зі старою працюватиме на рівні старої, а через різні напруги одна з них постійно буде недозаряджена або перезаряджена.
Підсумок
Для системи, яка працює під час регулярних відключень, вибір практично однозначний — LiFePO4: більше корисної енергії, у рази більший ресурс і нижча ціна кіловат-години. AGM лишається нішевим рішенням для рідкісних відключень і холодних приміщень. Як правильно налаштувати заряд літієвої батареї в інверторі, щоб вона прожила заявлений ресурс, — у статті про налаштування заряду LiFePO4, а скільки ємності потрібно саме вам — у розрахунку ємності.
