帕特里克•多諾萬是施耐德電氣數(shù)據(jù)中心科研中心的高級研究分析師。他就職于施耐德電氣IT事業(yè)部，在開發(fā)和支持關(guān)鍵電源和制冷系統(tǒng)方面具備20余年的經(jīng)驗，其中包括一些獲獎的電源保護(hù)、效率和可用性解決方案。作為工業(yè)用品和技術(shù)評估的眾多白皮書的作者，帕特里克針對數(shù)據(jù)中心物理基礎(chǔ)設(shè)施技術(shù)和市場的研究提供了對數(shù)據(jù)中心設(shè)施規(guī)劃、設(shè)計和運行的最佳實踐的指導(dǎo)和建議。日前，《行業(yè)展望》雜志就鋰離子電池在數(shù)據(jù)中心的應(yīng)用采訪了帕特里克。

《IndustryOutlook(行業(yè)展望)》是一本數(shù)據(jù)中心雜志，該雜志對數(shù)據(jù)中心行業(yè)廠商進(jìn)行采訪，通過系列問答呈現(xiàn)數(shù)據(jù)中心的市場趨勢、相關(guān)技術(shù)，以及數(shù)據(jù)中心和IT相關(guān)問題，并提供專家意見。

帕特里克•多諾萬

行業(yè)展望：為什么數(shù)據(jù)中心供電系統(tǒng)采用鋰離子電池將成為一種趨勢？

帕特里克•多諾萬：在過去的幾年中，鋰離子電池技術(shù)和結(jié)構(gòu)構(gòu)造具有相當(dāng)?shù)拇蟮倪M(jìn)化與演變，其性能、安全性和成本都得到了顯著改善。電動汽車市場以及其他市場需求推動了鋰離子電池技術(shù)的重大演變，而三相UPS電源也將使用鋰離子電池。另一方面，很多的UPS供電系統(tǒng)仍在使用傳統(tǒng)的鉛酸蓄電池，其性能幾十年來幾乎沒有什么大的改變。而在數(shù)據(jù)中心行業(yè)應(yīng)用之外，智能手機(jī)和電動汽車采用的新型儲能技術(shù)得到了研究進(jìn)展，因此UPS電源將會采用這種更好的儲能技術(shù)。

關(guān)鍵建筑、工業(yè)流程，以及關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施領(lǐng)域客戶面臨的挑戰(zhàn)也推動了UPS電源儲能方式的創(chuàng)新。

行業(yè)展望：目前的數(shù)據(jù)中心行業(yè)及其管理者面臨什么樣的挑戰(zhàn)，使鋰離子電池成為閥控式鉛酸蓄電池的適當(dāng)和有益的替代產(chǎn)品？

帕特里克•多諾萬：主要挑戰(zhàn)包括以下內(nèi)容：最大限度地利用現(xiàn)有的空間，以支持業(yè)務(wù)或租金的租戶；最大限度地減少運營費用，特別是UPS電源冷卻能耗，電池維修和電池更換服務(wù)費用。而采用鋰離子電池是解決這些問題的關(guān)鍵。

     

行業(yè)展望：在數(shù)據(jù)中心行業(yè)，鋰離子電池為什么要花那么長的時間才成為其一個可行的選擇呢？

帕特里克•多諾萬：雖然在過去的20年里，鋰離子電池已應(yīng)用在各種商業(yè)應(yīng)用中，但他們很少被用于數(shù)據(jù)中心的UPS中，這是因為其成本比較高昂。就在幾年前，鋰離子電池的成本是鉛酸蓄電池的5到10倍?，F(xiàn)在，其成本溢價僅為鉛酸蓄電池的1.5到3倍。盡管這一資本支出溢價仍可能聽起來很多，但如今了解全部采用鋰離子與普通VRLA蓄電池的運行費用效益是很重要的。事實上，經(jīng)過我們的總擁有成本（TCO）分析，我們看到如果使用年限為10年，采用鋰離子電池的成本將節(jié)省約10%。我們最近發(fā)表了一個權(quán)衡工具，以幫助人們快速和容易地對自己的投資進(jìn)行比較。

我認(rèn)為人們對安全問題的關(guān)注，是限制其在數(shù)據(jù)中心使用的另一個原因。多年來其安全性已取得了很大的進(jìn)展，因此這些電池非常安全，在這方面與其他常見的電池類型非常相似：化學(xué)變化和包裝上的改進(jìn)使鋰離子電池的性質(zhì)更加穩(wěn)定，生產(chǎn)工藝和過程成熟可靠，采用的材料更加耐用，采用電池管理方案進(jìn)行測試和現(xiàn)場驗證，以防止鋰離子電池過充電或過過熱。

如今數(shù)以億計的便攜式電子產(chǎn)品，例如智能手機(jī)和電動汽車的大量使用鋰離子電池，這都是鋰離子電池的安全有利證據(jù)。

行業(yè)展望：在尺寸、充電性、價格、熱敏性方面，鋰離子電池與傳統(tǒng)的鉛酸電池相比，有哪些特點與優(yōu)勢？

帕特里克•多諾萬：首先，鋰離子電池將很多精力投入到使其體積更小的技術(shù)改進(jìn)方面。其結(jié)果是，鋰離子電池與采用閥控鉛酸蓄電池的解決方案相比，在提供相同的功率的情況下，其占用空間僅為鉛酸電池的三分之一（或更少）。這樣做的好處，幫助客戶增加現(xiàn)有IT系統(tǒng)的部署規(guī)模，同時也降低了散熱需求，節(jié)約投資成本和運營成本。

在較大規(guī)模數(shù)據(jù)中心的UPS電源采用的鋰離子電池對溫度波動更不敏感，并且在可以接受的最高溫度對鋰離子電池壽命的影響不大。這種能力可以讓客戶降低冷卻能力，以及降低UPS電源的使用空間。

此外，鋰離子電池與先進(jìn)的電池監(jiān)控系統(tǒng)（BMS）結(jié)合，可以提供關(guān)于一個電池運行時間和健康狀況的清晰而詳細(xì)的信息。正如你可以輕松地在智能手機(jī)看到還有多少電量一樣方便，其本質(zhì)上采用的是相同的技術(shù)，

另外，鋰電池的工作壽命是10到15年，而鉛酸電池通常只能持續(xù)4到6年。更長的保質(zhì)期大大降低了電池更換的成本和維護(hù)負(fù)擔(dān)。

行業(yè)展望：鋰離子電池能像鉛酸蓄電池一樣可以回收利用嗎？

帕特里克•多諾萬：這兩種類型的電池目前都是可回收的，然而，目前在世界大部分地區(qū)，回收鉛酸蓄電池要比UPS和電動車采用鋰離子電池要容易得多。但由于不斷增長的需求，以及新的回收設(shè)施陸續(xù)建成，屆時可以處理大量的鋰離子電池。而目前所購買的鋰離子電池系統(tǒng)需要10年后再進(jìn)行回收，我希望屆時進(jìn)行回收利用時可以有足夠的選擇。

行業(yè)展望：鋰離子電池可以與鉛酸蓄電池一樣使用相同的管理系統(tǒng)嗎？

帕特里克•多諾萬：雖然鋰離子電池有很低的維護(hù)要求，但是當(dāng)涉及到電池，特別是鋰離子電池時，安全性是一大問題。由于鋰離子電池系統(tǒng)更敏感，特別是進(jìn)行充電和放電時，施耐德電氣所有鋰離子電池系統(tǒng)都是通過   電池管理系統(tǒng)（BMS）來實現(xiàn)完成。這項技術(shù)是由微處理器、傳感器、開關(guān)及其相關(guān)電路自動收集和報告所需的數(shù)據(jù)，以準(zhǔn)確了解電池系統(tǒng)的健康狀況，進(jìn)一步降低工作人員的維護(hù)負(fù)擔(dān)。這些數(shù)據(jù)包括電池溫度，充電量和充電率以防止短路和過充。該系統(tǒng)也有助于保護(hù)電池免受損壞，防止電壓過低或放電。該BMS系統(tǒng)為用戶提供UPS和電池狀態(tài)的準(zhǔn)確信息，健康狀態(tài)和有效運行時間。

行業(yè)展望：這些電池將會對未來的數(shù)據(jù)中心行業(yè)有什么影響？

帕特里克•多諾萬：可以肯定的是，鋰離子電池正在增加UPS行業(yè)技術(shù)的賭注。與傳統(tǒng)的控制閥式鉛蓄電池相比，鋰離子電池減少重量和空間方面有著顯著的優(yōu)勢，并可以提供雙倍的工作壽命。

然而現(xiàn)在，鋰離子電池的價格仍然是鉛酸蓄電池系統(tǒng)的兩至三倍，鉛酸蓄電池仍將可能是占主導(dǎo)地位和低成本的能源儲存解決方案，至少在短期內(nèi)。但除了這些簡單的規(guī)格比較之外，鋰離子電池可能會對未來的數(shù)據(jù)中心產(chǎn)業(yè)產(chǎn)生更大的影響。這是相當(dāng)真實的，因為越來越多的企業(yè)希望采用基于開放式計算的體系結(jié)構(gòu)，他們將會指定采用鋰離子電池作為機(jī)架中服務(wù)器電源的供電單元。

某些類型的容量存儲鋰離子電池（又名“能源單元”）進(jìn)行了優(yōu)化，可以提供更長的時間運行時間。這些鋰離子系統(tǒng)作為一個長期的能源存儲設(shè)備會出現(xiàn)在數(shù)據(jù)中心中，有可能會取代傳統(tǒng)的發(fā)電機(jī)嗎？軟件和應(yīng)用的容錯能力不再會受到備份時間的限制？或者，這些系統(tǒng)可以用于峰值較低的電力網(wǎng)絡(luò)？未來數(shù)據(jù)中心的鋰離子電池系統(tǒng)，這些都將是其一些更有趣的可能性。

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