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太陽能路燈選擇3.2V的磷酸鐵鋰電池作為蓄電池的原因?
來源:圖未太陽能路燈 | 作者:pmo7884b4 | 發布時間: 2019-06-18 | 99 次瀏覽 | 分享到:
隨著國家對太陽能能源的應用更加廣泛,出現了越來越多的太陽能路燈廠家,很多廠家只是單純的在追求商業利益,並沒有過多的技術專利儲備。很多廠家根據過往的經驗還是使用的12V的膠體鉛酸蓄電池,而我們TUWR圖未已經率先使用3.2V磷酸鐵鋰電池作為太陽能路燈的蓄電池。因為在行業中的出類拔萃,我們受到了很多同行在技術上對我們的詆毀。


首先我們先談幾個低級的技術層面謠言:


1、太陽能路燈使用12V的蓄電池比3.2V磷酸鐵鋰電池的亮度更高


現在我問問一個很常識性的問題:汽車用的大燈和家裡的照明燈哪個亮度高?


汽車大燈一般12V或24V,家裡的照明燈都是220V,很低級的技術常識告訴我們,亮度和電壓是沒有直接關係的。


2、3.2V磷酸鐵鋰電池的結構太過簡單


這點倒也沒有說錯,3.2V是比12V的系統簡潔一些,關鍵點不在這。大家都知道,鐵鋰要串聯到12V須在四節電池間做節間保護和勻流均衡,但是,這對於串聯的四節電池一致性要求很高,對於每節電池工作時的溫度一致性要求更高——這一點太陽能燈在戶外是很難保證的。沒錯,如果是戶內使用的筆記本電腦或者戶外電動汽車,你可以使用昂貴的BMS系統來做到這一點,但是對於區區幾百元的太陽能燈具,甚至都不夠保護器晶元的價格。再加上鐵鋰電池大都用的是梯次利用電池和所謂的B品(A品價格這幾年一直是鉛酸的3倍以上,不可能被大量採用)。電池一致性就更不必說了。


因此,結構簡單不需要節間保護的3.2V獲得了空前的機會,6年測試下來,故障率甚至遠低於市電路燈。順便說一下,三元鋰本身是A品沒毛病,但其出身大多數主要是室內產品(筆記本、充電寶等),不宜戶外。


易燃易爆本身也是可以控制(三星例外 ),但條件是需要有足夠的BMS成本(特斯拉),燈具兄弟們顯然沒這個條件。所以,光伏路燈著火爆炸的清一色12V三元鋰。燒壞的燈可以換一盞,若點著了森林,製造商、工程商就不是賠錢那麼簡單了。


3、3.2V磷酸鐵鋰電池電流過大,會燒壞MOS和電線


這個觀點非常搞笑了,區區不足百瓦,現在的高導通MOS,IGBT技術已經很白菜價了,在50A的電流下不過才幾元錢,電線就更不必說了,一共幾十公分長的線,你連加粗一點的勇氣都沒有?我看是長期偷工減料的慣性思維在作怪。


4、3.2V磷酸鐵鋰電池不宜於恆流智能控制和最大功率點追蹤


反駁這個觀點之前,我先說個技術常識:3.2V磷酸鐵鋰電池的充滿和放空之間的電壓波動很小,主要容量的釋放集中在2.9V-3.3V之間,恰好落在了白光LED的結電壓範圍里——這是上帝設計的「量子糾纏」。即使用滿電去驅動白光LED也不會超過LED最大額定的功率,所以,PWM控制足矣,不必再加上故障率很高的恆流驅動。其次,關於智能控制和最大功率點追蹤(MPPT),我認為,這些當年都是為了降低高昂的電池板和蓄電池成本設計的,只是有些人目前還覺得光伏的故事沒講完,控制器的故事還沒講完,存量思維。新能源補貼基本歇菜了,鋰電池和電池板已經便宜到今天這個程度了——不算燈桿,也就是鋪設20米電纜的價格,而每盞路燈至少需要50米電纜。


用這種底層演算法,太陽能電池板低於30元/瓦時,光跟蹤技術廢了,低於15元/瓦時MPPT(最大功率點追蹤)沒有意義了,現在是低於2元/瓦,電纜廢了,國家補貼完全沒有必要了。


不能為了賣點設計需要而去用MPPT講故事,直接簡單地加點電池板更便宜可靠。智能控制也是一樣,太陽能路燈大部分是裝在落後地區的,我不相信村電工每天拿著手機跑幾十里山路去調光控時間,更像是偽需求,有這功夫,加大電池配置更省錢省力——要麼不懂技術,要麼就是為了高價賣控制器。




圖未太陽能路燈選擇3.2V的磷酸鐵鋰電池作為蓄電池


下面我介紹一下單節磷酸鐵鋰電池3.2V的優點:


1、電池沒有均衡問題,壽命可以在15年以上


因為磷酸鐵鋰電池清一色為電動汽車生產的生產商幾乎全是主板上市公司,戶外環境3C的放電強度,出身設計「根正苗紅」。轉到路燈上,只有0.1-0.3C的充電強度,車上用8年太陽能路燈上用15年沒有問題。我常舉例說明比如讓劉翔年齡太大了不能百米跨欄了,讓他練習慢走肯定能服役到80歲。


2、控制器和燈珠直接貼在一起,可靠性極大提高,安裝工只要插一下直流插頭即可。


3、弱光發電好很多,光伏路燈晴天誰都能做好,關鍵是弱光的陰雨天珍貴發電量。道理很簡單,光伏效應靠光照強度產生電動勢(電壓),通俗點講,開車上坡起步時,你是掛一檔還是掛四擋?3.2V在陰雨天不會截止弱電流充電。


4、LiFePO4 看分子式就知道,鐵鋰電池沒有重金屬,沒有稀缺資源,一定會成為廉價而乾淨的儲能電池。而三元鋰中的鈷非常稀缺,鈷酸鹽僅去年就漲了三倍。


5、優點還有幾個,過段日子再說出來同行分享。


最後有很多人會問任何事物都有它的兩面性,那我也說說幾個3.2V磷酸鐵鋰電池的缺點。


①接線確實要加粗,插頭我們甚至用上軍用級的了。


②對供應鏈管理和生產裝備要求很高,比如,鐵鋰生產商起步一般是主板上市公司,有資金和量的門檻;再比如,全並聯對LED供應商要求很高,我們只用全球第一的日亞化工,批次容差在百萬分之一以下。


③對鉛酸廠家,控制器廠家,三元鋰廠家有顛覆性破壞,而傳統的政府招標文件一般由他們編寫。


④以上幾點,歸納一句話,對低故障率、長壽命、高性價比的訴求,才是多年來光伏路燈行業的真實痛點,兩害相權取其輕,我們用六年時間,上千萬盞燈的踐行,證明並且確信,選擇3.2V磷酸鐵鋰電池才是未來。


目前越來越多的競爭同行在選擇3.2V磷酸鐵鋰電池的技術路徑。過幾天,我們將推出日亞光源150瓦,3萬流明以上的高亮度太陽能路燈,將會成為單燈頭裡最亮的光伏路燈,十五年壽命。


綜上所述,3.2V磷酸鐵鋰電池當下已經漸成大勢,國內很多規模很小的工廠,在沒有任何技術背景的條件下,簡單模仿了這一技術路徑,故障率和性價比,壽命都已經遠遠好於12V產品。就寫到這裡,單節磷酸鐵鋰電池3.2V微電網新照明時代已拉開大幕,感謝所有的3.2V磷酸鐵鋰電池同行,大家一起努力剪斷電纜,用陽光的覆蓋代替最後五公里的戶外電網。