Новости

LTO в Арктике: почему «титанат» выигрывает у холода?

На сегодняшний день проблема развития Арктического региона, транспортных путей, систем жизнеобеспечения и т.п. вышла на первый план не только на уровне жителей региона, а непосредственно на уровень Президента Российской Федерации В.В. Путина. Уже неоднократно Президент в своих посланиях и на совещаниях с членами Правительства озвучивал данный вопрос. Среди тех вопросов и проблем, которые необходимо решать в первую очередь, стоит и вопрос улучшения условия жизнедеятельности в регионе, в том числе и вопрос энергоснабжения, гарантированного электропитания и обеспечения энергией в необходимом объеме. Однако условия не всегда позволяют обеспечить все нужды по электроснабжению стандартными методами. Поэтому сейчас очень важно обращать особое внимание на новые разработки и новые предложения в этой области, в том числе по направлению энергообеспечения и энергохранению. Самым распространенным методом хранения энергии всегда были аккумуляторы, но в Арктическом регионе аккумуляторы являлись всегда проблемной темой. Главная проблема обычных свинцовых и литиевых батарей (LFP, NMC) на морозе — это невозможность заряда. При температуре ниже 0°C анод перестает нормально принимать ионы, и они начинают оседать на поверхности в виде металлического налета. Это приводит к прорастанию дендритов и короткому замыканию. У новых, литий-титанантных (LTO) аккумуляторов анод выполнен из пентатитаната лития (). Это фундаментально меняет химию процесса и дает следующие преимущества:

Ключевые особенности аккумуляторных систем LTO

• Быстрая зарядка: Аккумуляторы LTO обладают высокой производительностью зарядки и разрядки, что позволяет быстро восполнять запас энергии.
• Безопасность: Его уникальные химические свойства сводят к минимуму риск перегрева и выхода из строя, обеспечивая надежную работу.
• Увеличенный срок службы: Аккумуляторы LTO выдерживают более 25 000 циклов зарядки, а их срок службы намного превышает срок службы традиционных литий-ионных аккумуляторов.
• Широкий температурный диапазон: Аккумуляторы LTO могут эффективно работать (то есть не только разряжаться, но и заряжаться) даже при экстремальных температурах от -50°C до +55°C, что делает их пригодными для различных условий эксплуатации.
• Эти характеристики делают аккумуляторы LTO универсальным и уникальным решением для применения в различных областях - от промышленных систем до медицины и энергетики.

Повышенная безопасность и стабильность

Аккумуляторы LTO отличаются непревзойденной безопасностью и стабильностью, что делает их надежным выбором для систем хранения энергии. Их уникальная химическая структура анодного материала исключает риск образования дендритов. Это предотвращает короткие замыкания и повышает безопасность эксплуатации. Кроме того, эти аккумуляторы оснащены встроенными механизмами защиты, предотвращающими перезаряд, перегрев и короткое замыкание. Аккумуляторы LTO известны своей исключительной безопасностью даже в условиях низких температур. Прочная конструкция обеспечивает низкий уровень отказов и снижает риск перегрева. Если вы уделяете приоритетное внимание безопасности систем хранения энергии, аккумуляторы LTO могут стать надежным решением с улучшенными характеристиками безопасности.

Быстрая зарядка и высокая скорость разряда

Одним из ключевых преимуществ аккумуляторов LTO является их способность к быстрой зарядке. Эти аккумуляторы можно зарядить всего за 10-15 минут, что делает их идеальными для областей, требующих быстрого восполнения энергии. Их высокая скорость разряда обеспечивает стабильную работу в периоды пиковой потребности в электроэнергии.

Срок службы

Срок службы составляет более 25 000 циклов, что значительно превышает средний показатель по сравнению с другими типами аккумуляторов. Даже после 20 000 циклов эти аккумуляторы сохраняют 80% или более своей разрядной емкости. При 100%-ной глубине разряда (DOD) срок службы аккумуляторов LTO обычно превышает 20 000 циклов. Такая долговечность гарантирует, что литий-титанатные аккумуляторы могут стать экономически эффективным решением для долгосрочного хранения энергии.

Снижение паразитных потерь (OPEX)

В контейнерных СНЭ на базе «железо-фосфата» в условиях Крайнего Севера до 30% энергии может уходить на работу системы термостатирования (HVAC), просто чтобы не заморозить химию.

Экономия: LTO не требует поддержания комнатной температуры (+20°C). Систему можно перевести в режим «холодного хранения», поддерживая лишь минимальную температуру для работы электроники (около -20...-30°C), что кратно снижает расход дизельного топлива или накопленной энергии на собственные нужды.

Сводная таблица поведения на холоде (-30…-40°C)

Экологические преимущества

Батареи из литий-титаната имеют более длительный срок службы, что снижает необходимость в частой замене и, таким образом, способствует экологической устойчивости. Их стабильные химические свойства сводят к минимуму риск опасных утечек, что делает их экологически чистым вариантом хранения энергии. Не содержат вредных веществ и полностью пригодны для вторичной переработки, что способствует устойчивому развитию экологичности в регионе.

Резюме

Для северных автономных комплексов использование LTO позволяет отказаться от сложных и ненадежных систем жидкостного обогрева контейнеров. Несмотря на то, что «на бумаге» LTO дороже, в условиях Арктики система на других аккумуляторах потребует в 2–3 раза большего запаса емкости, просто чтобы компенсировать потери на обогрев самого себя. Это делает LTO экономически более выгодным решением именно для холодного климата.

Итог

Грамотное использование аккумуляторов, способных исправно функционировать в Арктическом регионе, позволит решить многие проблемы в направлении энергообеспечения и энергохранения. Решение данного вопроса будет означать очередной шаг к улучшению условий жизни и функционирования техники в данном регионе, а значит, и позволит положительно решить задачу нашего Президента!  

 Горинов Дмитрий Александрович
Коммерческий директор
ООО "Межрегиональная Энергетическая Компания" 

В связи с известной Вам сложной военно-политической обстановкой в мире и в Арктике в частности, Указом Президента Российской Федерации от 26.10.2020 г. № 645 «О Стратегии развития Арктической зоны Российской Федерации и обеспечения национальной безопасности на период до 2035 года» и защите Северного морского пути, в рамках Федеральной системы разведки и контроля воздушного пространства, а также в зоне оснащения Арктических населенных пунктов, и для поддержания лётчиков в Арктике, прошу Вас рассмотреть вопрос использования систем автономного электроснабжения на базе литий-титанатных аккумуляторов Воздушно-космическими силами в Арктической зоне ответственности Российской Федерации»

• Вперёд