铁锂电池与铅酸对比

磷酸铁锂电池和密封阀控式铅酸蓄电池的比较

一、产品性能比较和系统组成比较

磷酸铁锂电池和铅酸电池性能比较详见表４。

表４磷酸铁锂电池和铅酸电池性能比较

磷酸铁锂蓄电池与铅酸蓄电池在-48V直流电源系统的组成比较如表５所示。

表1 磷酸铁锂电池组和铅酸电池组参数比较

资料显示：

➢充满电后4.0V的磷酸铁锂蓄电池静置15分钟后回落到3.4V，电池开口电压3.4V。

➢单体工作电压为2.0V~4.2V。

➢在3.65V以下可以充电性能稳定。

➢单体电池放电时，3.0V以下电压下降很快。

综合以上信息，建议48V直流系统的蓄电池组只数选择16只的配置方案。

二、基站应用方案比较及投资比较

磷酸铁锂电池应用在基站中，主要考虑到不同放电率对该种电池放电容量的影响较小，以及耐受较宽的环境温度。以下将针对基站的功耗、后备时间进行电池容量选择的分析。

基站可分为如下两种：

（1）宏基站和室内分布信源站

GSM宏基站的功率可按 3.5A/载频计算，分为乡镇（4/4/4）46A、市区（12/12/12）130A、特大密集市区（15/15/15）160A。

TD宏基站的功率分为单频段站（含1个BBU和3个RRU）1200W 25A、双频段站（1个BBU和6个RRU）2100W 44A，其中1个BBU300W，1个RRU300W。

室内分布信源站的功率分为单频段站（含1个BBU和5个RRU）1000W 21A、双频段站（1个BBU和10个RRU）1400W 29A、三频段站（1个BBU和15个RRU）2100W 44A，其中1个BBU600W，1个RRU80W。

宏基站和室内分布信源站的蓄电池后备时间为：市区3h，乡镇5h，山区7h。

（2）室内分布的RRU

室内分布的RRU，可包括1个或多个RRU，单个RRU耗电量80W 1.67A，需电池后备时间4小时。

根据计算，采用铅酸蓄电池的配置如下：

受磷酸铁锂蓄电池的产品类型所限，目前比较成熟的为50Ah、100Ah、150Ah、200Ah。以48V/50A通信负荷运行5h为例，进行选型及投资比较。

磷酸铁锂蓄电池恒电流放电数据如下表所示，该数据为质检中心检测结果。

铅酸蓄电池恒电流放电数据如下表所示。

暂不考虑环境温度对铅酸蓄电池容量的影响，查表可知：

各种蓄电池不同安装方式下的占地面积和承重要求，详见下表：

在基站使用铁锂电池有以下几方面优点：

➢容量小：铁锂电池放电容量受不同放电率的影响不如铅酸电池明显，故可选较小容量的电池满足相同通信负载的用电需求。

➢高温性能好：现有基站空调设置为28℃，如果提高到35℃，需要对铅酸电池单独配置保温箱，否则，温度每上升10度，电池寿命降低一半。而磷酸铁锂电池可以耐受高温55℃，寿命不受影响，可直接将基站温度设置值调高，实现节能减排。

➢体积小、重量轻：3.2V/200Ah铁锂电池尺寸（长*宽*高）360*55*250，重量8.1kg；3.2V/300Ah铁锂电池尺寸（长*宽*高）360*55*306，重量

9.6kg；2V/300Ah铅酸电池尺寸（长*宽*高）124*181*365，重量19kg。

1组48V/200Ah铁锂电池组与1组48V/300Ah铅酸电池组在同样的安装方式下，前者占地面积是后者的59%，前者重量是后者的28%。若考虑在机房承重条件相同的情况下，铁锂电池可采用双层双列安装，而铅酸电池需采用单层双列安装，则前者占地面积是后者的29%。同是1组48V/300Ah的铁锂电池组和铅酸电池组，在同样的安装方式下，前者占地面积是后者的59%，前者重量是后者的34%。

➢循环寿命长：磷酸铁锂电池具有更多次数的循环寿命，特别适于用在反复停电的四类市电基站中。

➢投资持平：1组48V/300Ah铅酸电池价格约8640元（集采价：1.2元/2V.Ah），1组48V/200Ah铁锂电池价格约25600元（市场价：8元/3.2V.Ah），1组电池保温箱价格约10000万元，1组铁锂电池（不需保温箱）价格是1组铅酸电池（含保温箱）的1.37倍。当磷酸铁锂电池价格降至6元/3.2V.Ah时，1组铁锂电池（不需保温箱）价格是1.92万元，两者费用基本相等。另外，机房面积减少、重量减少可以降低机房建设成本，铁锂电池循环寿命更优可以延长电池更换周期，高温性能可以节约空调用电等。

表2 三年期投资比较表

表2 五年期投资比较表

➢耐受环境温度高：铅酸电池用于室外站时，需要安装在保温柜内，在气候条件特别恶劣的地区，还需要埋入冻土层下，给安装和维护都带来极

大不便。铁锂电池适用环境温度高，充电环境温度为0℃~55℃，放电环

境温度为-20℃~60℃，适用于无机房、无空调、环境温度在零度以上的

室外站。

➢其他运行商经验：目前联通、电信在光纤到户工程中应用50Ah~60Ah铁锂电池作为后备电源。

三、局房应用方案比较及投资比较

磷酸铁锂电池应用在局房中，主要考虑到不同放电率对该种电池放电容量的影响较小，特别是短时大电流放电特性优。以下将针对交换局UPS容量、后备时间进行电池容量选择的分析。

常用UPS容量为20kVA、40kVA、60kVA、80kVA、120kVA、160kVA、200kVA、250kVA、300kVA。单机放电时间0.5小时或1小时。

受磷酸铁锂蓄电池的产品类型所限，目前比较成熟的为50Ah、100Ah、150Ah、200Ah。以200kVA UPS运行0.5h为例，进行选型及投资比较。假定200kVA UPS 的电池组额定电压为396V，则电池负载电流425A。

磷酸铁锂蓄电池恒电流放电数据如下表所示，该数据为质检中心检测结果。