Для систем резервного питания продают две основные химии аккумуляторов: литий-железо-фосфатные (LiFePO4, LFP) и свинцовые — AGM и гелевые. На ценнике свинец почти всегда дешевле, но сравнивать нужно не цену батареи, а цену киловатт-часа, который она отдаст за всю жизнь. Разбираем разницу по пунктам.
Сравнение в одной таблице
| Параметр | LiFePO4 | AGM / гелевые |
|---|---|---|
| Напряжение одной банки | 3,2 В | 2 В (блок 12 В — шесть банок) |
| Полезная глубина разряда | 80–90 % | около 50 % для сохранения ресурса |
| Ресурс (по данным производителей) | 3000–6000 циклов при 80 % | 300–800 циклов при 50 % |
| Масса на 1 кВт·ч | 8–12 кг | 25–30 кг |
| КПД заряд-разряд | около 95 % | 80–85 % |
| Напряжение под нагрузкой | почти стабильное до конца разряда | заметно проседает |
| Заряд на морозе | не ниже 0 °C без подогрева | можно, но медленнее |
| Система управления (BMS) | обязательна | не нужна |
| Цена на старте | выше | ниже |
| Цена одного цикла | ниже | выше |
Почему LiFePO4 стали стандартом
Глубина разряда. Со свинцовой батареи на 100 А·ч регулярно можно брать лишь около половины — более глубокие разряды быстро её убивают. LiFePO4 работает на 80–90 % без заметного вреда. Поэтому для одинаковой полезной энергии свинца нужно почти вдвое больше.
Ресурс. При частых отключениях аккумулятор циклируется каждый день. Свинцовая батарея на 500 циклов при таком графике исчерпывается за полтора-два года, LiFePO4 на 4000 циклов — проработает больше десяти.
Стабильное напряжение. Напряжение LiFePO4 почти не падает до самого конца разряда, поэтому инвертор не отключается раньше времени из-за «просадки» под мощной нагрузкой — например, при пуске насоса.
Масса и размер. Батарея на 5 кВт·ч LiFePO4 весит около 45–50 кг и стоит в одной стойке; свинцовая с той же полезной энергией — это восемь тяжёлых блоков.
Сколько стоит киловатт-час за весь срок службы
Сравним условно, в относительных единицах. Пусть 1 кВт·ч номинальной ёмкости AGM стоит 100 единиц, а LiFePO4 — 250, то есть в 2,5 раза дороже.
| AGM | LiFePO4 | |
|---|---|---|
| Цена 1 кВт·ч номинала | 100 | 250 |
| Полезная часть за цикл | 0,5 кВт·ч | 0,9 кВт·ч |
| Ресурс | 500 циклов | 4000 циклов |
| Энергия за жизнь | 250 кВт·ч | 3600 кВт·ч |
| Цена одного кВт·ч | 0,4 | 0,07 |
Даже если литий на старте дороже в 2,5 раза, каждый киловатт-час из него выходит примерно в шесть раз дешевле. Подставьте свои цены — соотношение обычно похожее.
Когда AGM ещё имеет смысл
- Отключения редкие, и батарея в основном стоит заряженной — ресурс циклов не тратится.
- Небольшой ИБП для котла или роутера на несколько часов в год.
- Неотапливаемое помещение зимой, где нет возможности утеплить или подогреть литиевую батарею.
- Очень ограниченный бюджет прямо сейчас — с пониманием, что батарею придётся менять значительно раньше.
Не путайте типы свинцовых батарей
- AGM и гелевые (глубокого разряда) — герметичные, не требуют доливки, рассчитаны на циклическую работу.
- Автомобильные стартерные — сделаны отдавать большой ток несколько секунд для запуска двигателя. Глубоких разрядов они не выдерживают и в ИБП деградируют за несколько десятков циклов.
Безопасность
LiFePO4 — самая термически стабильная из распространённых литиевых химий: в отличие от никель-марганец-кобальтовых элементов в павербанках и электромобилях, она значительно менее склонна к тепловому разгону. Но это не освобождает от защиты: BMS, предохранитель на плюсовом кабеле и корректные настройки заряда обязательны.
Безопасность: свинцовые батареи при перезаряде выделяют водород. Даже герметичные AGM ставят в помещении с вентиляцией и не заряжают напряжением выше указанного производителем.
Смешивать нельзя
Не соединяйте в одну батарею разные химии, разную ёмкость или батареи разного возраста. Новая батарея в паре со старой будет работать на уровне старой, а из-за разных напряжений одна из них постоянно будет недозаряжена или перезаряжена.
Итог
Для системы, которая работает при регулярных отключениях, выбор практически однозначный — LiFePO4: больше полезной энергии, в разы больший ресурс и более низкая цена киловатт-часа. AGM остаётся нишевым решением для редких отключений и холодных помещений. Как правильно настроить заряд литиевой батареи в инверторе, чтобы она прожила заявленный ресурс, — в статье о настройке заряда LiFePO4, а сколько ёмкости нужно именно вам — в расчёте ёмкости.
