LiFePO4 или свинцовый аккумулятор для солнечной станции: что выгоднее — ЮгСолар
Главная/Статьи/LiFePO₄ или свинцовый аккумулятор для солнечной станции: что выгоднее на дистанции
Статья

LiFePO₄ или свинцовый аккумулятор для солнечной станции: что выгоднее на дистанции

25 сентября 20264 мин чтенияРедакция ЮгСолар

Свинцовый аккумулятор в разы дешевле на полке. Но покупают батарею не на день, а на годы, и тут картина меняется. Считаем цену киловатт-часа за весь срок службы.

Ночью дом светится от солнечной станции: панель и щит с аккумуляторами у дома

В солнечной станции аккумулятор самое дорогое и самое капризное звено. Панели живут 25–30 лет, а батарею придётся менять. Поэтому важно не то, сколько она стоит сегодня, а сколько киловатт-часов вы получите от неё за всю жизнь.

Главные отличия в цифрах

Свинцово-кислотные (AGM, GEL)LiFePO₄
Ресурс (циклов)≈ 300–1000, зависит от глубины разряда≈ 3000–6000 при разряде до 80–90%
Допустимая глубина разряда≈ 50% (глубже быстро убивает)80–90%
КПД заряд-разряд≈ 80–85%≈ 95–98%
Вес на 2,5 кВт·ч номинала≈ 60–70 кг и больше≈ 20–25 кг
Хранение в разряженном видеВредит (сульфатация)Переносит хорошо
Заряд при 0 °C и нижеВозможен с потерямиНужен подогрев или запрет BMS
ОбслуживаниеТребуется контроль, у части типов доливкаПрактически нет, есть встроенный BMS

Цифры типичные: у конкретных моделей они разные, ищите их в паспорте и уточняйте условия, для которых заявлен ресурс (глубину разряда, температуру, ток).

Реальная ёмкость: половина от номинала

Возьмём два аккумулятора одной номинальной ёмкости 12 В × 200 А·ч ≈ 2,5 кВт·ч. Свинцовый нельзя разряжать глубже 50%, иначе ресурс резко падает, поэтому реально вы забираете 1,3 кВт·ч. Литиевый спокойно отдаёт 80–90%, около 2,1–2,3 кВт·ч. При равной «бирке» получается разница почти вдвое, и это ещё до потерь на КПД.

Считаем цену киловатт-часа за весь срок

Возьмём условные допущения (подставьте свои цены):

  • Свинцовый АКБ на 200 А·ч стоит X. Разряд 50%, ресурс 600 циклов. За жизнь отдаст 1,28 кВт·ч × 600 ≈ 770 кВт·ч. Стоимость: X ÷ 770 за кВт·ч.
  • LiFePO₄ такой же номинальной ёмкости стоит 2X (в два раза дороже, это типичный порядок). Разряд 80%, ресурс 4000 циклов. Отдаст 2,05 кВт·ч × 4000 ≈ 8200 кВт·ч. Стоимость: 2X ÷ 8200 = X ÷ 4100 за кВт·ч.
Итог примераЛитиевая батарея выходит примерно в 5 раз дешевле за киловатт-час, хотя стоит вдвое больше в момент покупки. Даже если ресурс LiFePO₄ вдвое ниже заявленного, она всё равно выигрывает.

Оговорка: это верно, когда батарея работает ежедневно. Если станция стоит для редких отключений и делает 10–20 циклов в год, то ресурс в циклах не исчерпается никогда, и свинец за счёт низкой цены может быть разумным выбором. Хотя и там срок службы ограничен временем: свинцовые батареи стареют и просто от возраста, обычно за 3–6 лет.

Где литий подводит: холод

У LiFePO₄ есть один существенный минус: заряжать его при температуре ниже 0 °C нельзя, металлический литий оседает на аноде и необратимо портит элементы. Хороший BMS (плата защиты) просто не даст заряд при отрицательной температуре, и батарея «замолчит». Разряжать на морозе можно.

Для Крыма это ограниченная проблема: морозы кратковременные. Но если станция стоит на открытом месте и ночью возможны минусовые температуры, батарею лучше держать в помещении, в утеплённом ящике или взять модель с подогревом.

Безопасность

Из литиевых химий LiFePO₄ самая безопасная: она термически устойчивее, чем другие литий-ионные (например, NMC), и практически не склонна к тепловому разгону. Это не отменяет требований: батарея должна быть с BMS, который следит за напряжением, током и температурой каждой ячейки. Дешёвые «безымянные» сборки без нормальной защиты опасны в любой химии.

На что смотреть при покупке

  1. Ёмкость в А·ч и кВт·ч. Перемножьте вольты на ампер-часы: 12,8 В × 200 А·ч = 2560 Вт·ч.
  2. Заявленное число циклов и условия. «6000 циклов» при разряде 50% и 80% это разные цифры.
  3. BMS. Защита от перезаряда, глубокого разряда, перегрузки по току, короткого замыкания и температурная защита.
  4. Максимальный ток разряда. Должен перекрывать пиковую нагрузку инвертора: инвертор на 800 Вт при 12 В тянет около 70 А.
  5. Клеммы и кабель. Сечение и качество соединений: на токах 50–100 А плохой контакт греется.
  6. Гарантия. Срок и условия, а также кто принимает претензии.

Итог

Для станции, которую используют регулярно, литий-железо-фосфат почти всегда выгоднее, легче и проще в обслуживании. Свинцовые батареи оправданы, если бюджет жёстко ограничен, батарея нужна на пару редких случаев в год и её можно держать в тепле и заряженной. В нашей мобильной станции стоят аккумуляторы LiFePO₄.

Частые вопросы

Можно ли ставить автомобильный аккумулятор?

Не стоит: стартерные АКБ рассчитаны на короткие большие токи, а не на глубокие циклы. Их ресурс при регулярном глубоком разряде исчисляется десятками циклов.

Сколько батарей нужно?

Считайте по суточной потребности: энергия в сутки ÷ доступную долю ёмкости. Для холодильника, света и роутера (около 1,5–2 кВт·ч в сутки) хватит одной батареи 2,5 кВт·ч. На пасмурные дни закладывайте запас в 1–2 дня.

Можно ли соединять батареи параллельно?

Да, если они одинаковые (одна модель и близкий возраст) и правильно соединены. Батареи разной ёмкости и возраста в параллель лучше не ставить.

Каталог ЮгСолар

Посчитаем под ваш дом

Оставьте телефон: узнаем, что и на сколько часов нужно запитать, и подскажем, что брать — станцию, панели или и то и другое. Ответим в течение дня.

Читайте также