LiFePO4-Batterie wird mit der Expansion von 5G dominieren
Untertitel: China Mobile First, zentralisierte Ausschreibung für LiFePO4-Akkus mit 5G in ganz China
Am 4. März 2020 gab China Mobile Limited seine Ausschreibung für die zentrale Beschaffung von Lithium-Eisenphosphat-Batterien (LiFePO4-Batterien) für den Einsatz in der Elektronik bekannt.
Es ist geplant, insgesamt 610,2 Millionen Ah (Spezifikation 3,2 V) Lithium-Eisenphosphat-Batterien für Telekommunikation im Wert von nicht mehr als 2,508 Milliarden CNY zu kaufen. Der Kauf muss innerhalb eines Jahres abgeschlossen sein.
Der Bau von 5G-Basisstationen erfordert doppelt oder sogar mehrfach so viel Eisen-Lithium (LiFePO4). Das sagte Yu Qingjiao, Generalsekretär der Zhongguancun New Battery Technology Innovation Alliance.
Der Ersatz von Blei-Säure durch LiFePO4-Batterien liegt im Trend
„Soweit wir wissen, hat der chinesische Turm im vergangenen Jahr Batterien im Wert von 30 bis 40 Milliarden CNY gekauft.“ Yu gab bekannt, dass Lithium-Eisenphosphat-Batterien (LiFePO4) derzeit die am besten geeignete Technologie für die Energiespeicherung von 5G-Basisstationen sind. Mit der kommerziellen Förderung von 5G werden Lithium-Eisenphosphat-Batterien eine neue Dividendenperiode einläuten.
Gemäß der Einleitung wird die Notstromversorgung für die Kommunikation normalerweise zusammen mit dem Batterieschrank im Maschinenraum der Basisstation montiert, um im Fall der Notstromversorgung der Basisstation den normalen Betrieb und die reibungslose Kommunikation der Basisstation zu gewährleisten.
Lithium-Eisenphosphat-Energiespeicherprodukte
Einige Branchenkenner sagten, dass bei den dicht angeordneten 5G-Basisstationen ein Trend zur Miniaturisierung und Gewichtsreduzierung zu verzeichnen sei, dass Energiespeicherbatterien Lithiumbatterien mit höherer Energiedichte verwenden müssten und dass die meisten von ihnen Lithium-Eisenphosphat-Batterien für die Standby-Stromversorgung nutzten. „Es ist ein unvermeidlicher Trend, dass bei der Energiespeicherung von Basisstationen Blei-Säure durch Eisen-Lithium ersetzt wird.“
Im Vergleich zur 3G-/4G-Kommunikation erfordert die 5G-Basisstation ein hochdichtes Layout und zeigt einen Trend zur Miniaturisierung. Daher ist die Lithium-Eisenphosphat-Batterie mit höherer Energiedichte die erste Wahl für Blei-Säure-Batterien geworden. „Eine 5G-Basisstation auf dem Dach kann beispielsweise keine schweren Blei-Säure-Batterien verwenden. Sie kann nur Eisen-Lithium-Batterien verwenden.“ „China Tower hat seit 2018 keine Blei-Säure-Batterien mehr gekauft“, sagte Yu.
Darüber hinaus kann die Energiespeicherbatterie einer 5G-Basisstation nicht nur als Notstromversorgung verwendet werden, sondern auch zur zeitabhängigen „Spitzenbegrenzung und Talauffüllung“ des Strompreises eingesetzt werden. China Unicom hat bereits 5G veröffentlicht, das allgegenwärtige Stromversorgung im Internet der Dinge 2020 ermöglicht, einschließlich eines Anwendungsszenarios zur Spitzenanpassung der Energiespeicherung einer 5G-Basisstation. Dies bedeutet, dass die Anzahl der Energiespeicherzyklen in der Basisstation erheblich zunehmen wird.
Der Berechnung zufolge muss eine Bleibatterie bei 7.000 Zyklen etwa 6 Mal ausgetauscht werden, eine Lithium-Eisenphosphat-Batterie hingegen nicht. Derzeit liegen die Kosten für eine Lithium-Eisenphosphat-Batterie bei etwa 0,7 RMB/Wh, also doppelt so hoch wie die Kosten für eine Bleibatterie. Bei einer Lebensdauer von weniger als 7.000 Zyklen betragen die Kosten für eine Lithium-Eisenphosphat-Batterie jedoch nur ein Drittel der Kosten für eine Bleibatterie.
Leistungsvergleich von Bleibatterie und Lithium-Eisenphosphat-Batterie(LiFePO4)
| Lade-/Entladezeiten | 1000~1200 | 7000~10000 (Abfall auf 70%) |
| Energiedichte | 38~40Wh/kg | 170~180Wh/kg |
| Recyceln | 90% | Unbekannt |
| Sonstiges | Ausgereifte Technik, großer Arbeitsbereich, Erhaltungsladung, Niederspannungs- oder Normalspannungsdesign, gute Sicherheit, gute Leistung bei geringer Ladung, geringer Entladung, hohe Arbeitsspannung, schlechte Leistung bei hohem Strom und Tiefentladung | Kein Memory-Effekt, kann bei hohen Strömen tiefentladen, geeignet für Spitzenlastenausgleich, Erhaltungsladung erfordert ein speziell gestaltetes BMS für flache Ladung und flache Entladung |
Der Bau von 5G-Basisstationen zahlt sich aus
Es wird geschätzt, dass von 2020 bis 2023 der Speicherbedarf für Standby-Strom
Die von 5G-Basisstationen bereitgestellten Energien betragen 7,6 GWh, 9,7 GWh, 10,8 GWh bzw. 11,9 GWh. Wenn die „5G+-Spitzenanpassung“ realisiert wird, wird dies zu einem weiteren erheblichen Anstieg der Nachfrage nach Lithium-Eisenphosphat-Energiespeicherbatterien führen.
| 2019 | 2020 | 2021 | 2022 | 2023 | |
| Makro-Basisstation | 10 | 70 | 90 | 100 | 110 |
| Leistung der 5G-Basisstation (W) | 2700 | 2700 | 2700 | 2700 | 2700 |
| Notfalldauer (H) | 4 | 4 | 4 | 4 | 4 |
| Kapazität einer einzelnen Basisstation (KWH) | 10.8 | 10.8 | 10.8 | 10.8 | 10.8 |
| Energiespeicherbedarf (GWH) | 1.1 | 7.6 | 9.7 | 10.8 | 11.9 |
Berechnung des Energiespeicherbedarfs einer 5G-Basisstation
Laut den Daten des Jahresberichts jedes Betreibers aus dem Jahr 2018 müssen in China mindestens 14,38 Millionen Basisstationen gebaut oder renoviert werden. Der Energieverbrauch einer einzelnen Station beträgt 2700 W und die Anzahl der Notfälle beträgt 4 Stunden. Auf dem Energiespeichermarkt gibt es mindestens 155 GWh Batteriekapazität. Laut der SMM-Datenbank für neue Energien könnte Chinas Produktion von Lithiumeisenphosphat im Jahr 2019 98.000 Tonnen erreichen, was einem Anstieg von 511 TP3T gegenüber dem Vorjahr entspricht, und wird im Jahr 2020 weiterhin mit hoher Geschwindigkeit wachsen.
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