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【IDCC2020】衡阳瑞达电源有限公司副总经理廖波:

来源:中国IDC圈 编辑: 时间:2020-12-21

2020年12月8日-10日,第十五届中国IDC产业年度大典在北京国家会议中心正式召开。作为数据中心云计算产业内知名的盛会以及IDC企业、电信运营­­商、互联网、金融、政府和厂商等产业上下游的高效沟通平台,与会嘉宾包括政府领导,行业专家和企业代表数千人。以“数据中心新技术与应用”为主题的分论坛于10日举行,衡阳瑞达电源有限公司副总经理廖波做了《高功率蓄电池应用于数据中心的优势及前景展望》分享。

廖波

非常感谢大会给我们衡阳瑞达电源有限公司一个机会来分享高功率蓄电池应用于数据中心的优势及前景展望,同时谢谢各位专家,希望各位专家对我的演讲提出宝贵意见。

我的演讲基本分为以下几个部分,第一部分是数据中心的供电构成。第二部分,数据中心电源的痛点及发展趋势。第三部分,高功率蓄电池应用于数据中心的优势,捎带介绍一下企业和相关案例,最后对高功率蓄电池应用于数据中心做一个前景展望。

众所周知,我们数据中心的供电系统由三部分构成,第一部分是市电、第二部分是UPS电源配的电池,第三部分是油机发电系统。目前的数据中心包括双路、多路的直供、专供,2N+X的UPS,柴油发电机的2N储备,都是为了确保用电安全。无论是供电本身,故障应急处理与维护,还是应急电源都需要一定的保障,其完备性也是经过专业机构与部门检测才能充分保证数据中心的用电安全。

这是一个简单的数据中心供电结构图。

我们数据中心电源的痛点及发展趋势。数据中心是全球协作的特定网络设备,用来在因特网传递、加速、展示、计算、存储数据信息,伴随着云计算兴起,IT的普及,大众消费电子领域的迅速崛起,数据中心市场快速增长,作为数据中心全生命周期的一环,数据中心的电池也快速增长。数据中心不间断的核心在于尖端电源,像科华这些国内品牌已经做的非常好了。随着时代的进步,对数据中心供电要求不断变化,但是总趋势还是没有变的,安全可控、扩容方便、配置灵活。

我们目前数据中心电池的痛点在哪儿呢?我们认为第一个痛点就是一致性差,一个大型的数据中心要涉及上千,甚至几千只电池的串并,对电池的一致性提出了更高的要求。我们统计数据中心的电池发生故障率80%的原因都是单只电池落后造成的整股电池出现问题,我们认为一定要提高电池的一致性。

第二,寿命短。因为寿命是相对的,从电池的设计寿命都在十年以上,但是数据中心的投资收益来讲,当然是希望电池的寿命越长越好。

第三,性价比低,我们所说的性价比是重量比能量,能量比价值,目前我们在电池的性价比有待进一步提高。

第四,安全性能差。目前有两种误区,一种是用低价的电池来做数据中心的备电保障。质量差的电池在短时间可以起到一定的保障作用,但是长期来看不符合数据中心的要求,特别在关键时候会给客户带来极的供电隐患和数据风险。

再一个,目前我们前期犯错比较多,我们的服从场景用的电池应用在数据中心,浮充场景的体积大,功率高,增加了成本。我们绝大多数企业设计的是15分钟左右,我们一般的都是30分钟以上。另外,普通的铅酸电池由于大电量放电性能差,即使从30分钟降低到15分钟投资降低不明显。

我们认为数据中心电池应该具有以下四个特性:

第一,高一致性。我们数据中心80%的电池故障都是由一次性引起的,一次性不均衡造成整股电池出问题。提高整体电池的使用寿命,便于电池的维护。安全性能更高。

第二,我们讲的高性价比,它的瞬时大电流放电性能好,第一个低碳,模块化易维护,减少运维费用。

第三,安全性,无漏液,爬酸、电池过热现象,可靠,年失效率低。

第四,长寿命,设计寿命12年以上。这样才能降低电池的综合成本,综合成本低加上收益管理才能带来高收益。

我们总结瑞达的产品,我们的电池优良的电池一致性。在我的PPT中反复强调应用于数据中心电池的最重要的一致性,我们电池有优良的电池一致性。

第二,大电流放电性能优越。

第三,适用温度范围可以负20度到50度的范围。

第三,我们的高功率,放电性能好。

我们瑞达电池在电解液、隔板的选择以及饱和度设计都有自己独到的想法和手段,我们实现了高功率,高可靠性的最佳结合。电池涵盖的系列广,12v的5安培到260安培,最大的性能达到10倍率。这是我们针对高功率蓄电池每一个环节都做了哪些工作。

第一,我们的电解液采用酸量平衡,一次注酸的技术,添加提高容量的防盐化添加剂电解液。

第二,隔板AGM隔板并采用紧装配内阻小不会出现活性物质脱落。

电池壳,改善大电流放电引起的发热变形等问题,极柱,对焊件位置根据过流面积最佳设计,滤酸防爆专利技术,安全性极好。

防短路技术,加入防短路插片。极板采用高倍率活性物质配方正负极活性物质平衡技术有效防止热失控问题。

板栅合金,这是我们的专利,有效阻止了活性物质的脱落。安全阀,专利安全阀,还有防爆技术,采用密封圈、压环、塑料螺母、底胶,遇到明火不会爆炸。

这是我们整个电池的工作原理,正极板由二氧化铅组成的,负极板是纯铅,与电解液的硫酸发生反应生成硫酸,充电的时候通过氧化还原反应,这个反应是可逆的。

这是我们高功率蓄电池跟普通电池相比较,从细节来说板栅,传统的电池板栅都是平行网格状,我们高功率蓄电池作为发射状的板栅,它的优势内阻网格状的小,大电流放电性能好。我们采用薄隔板设计,提高电池的装配压力,这样隔板越薄,隔板的内阻越小,电池内阻越小,提升了装配的难度。

活性物质,正常的像刚才讲的浮充场景用的电池,因为它注重容量,即使把后备时间由30分钟减到15分钟,成本也不会有大幅度的降低。我们采用高功率的活性物质配方,通过对配方的调整让蓄电池更适应短时间的大电流放电。我们极板的工艺采用高温高湿,好处是板栅的表面形成更厚的辐射层,因为我们有一种模式就是板栅腐蚀,相当于极板中的框架已经被腐蚀掉了,我们通过高温高湿的固化形成了更厚的腐蚀层,延缓了腐蚀,使活性物质欲板栅接触更牢固,进一步降低电池的内阻。

下面我把企业简单给大家介绍一下,我们是一个集团企业,目前下面有三个板块业务,一个是传统的铅酸蓄电池,一个是手机玻璃,还有充电器,还有一个我们的产品向两个200个国家和地区,我们的电池板块,手机玻璃板块,充电器板块是6500人,生产基地一共有4个,在衡阳和越南。我们也是国家高新技术企业,我们是做能源世界的坚强后盾,成为电源世界卓越者。很多国外的数据中心可以解决就地维护和更换的问题。这是我们深圳总部,这是我们衡阳,深圳的充电器场,这是越南的生产基地,瑞必达是做手机盖板玻璃的。这是客户的情况。

这是应用案例,一期二期的,还有中国电信海南数据中心的,还有国外做的一些项目。我们在这个行业已经有超过15年,而且我们的电池没有出现过批量的电池事故。

高功率蓄电池的前景展望。

第一,我们认为这是一种低碳。国内很多都认为铅酸电池是高污染、高能耗的企业,但实际上美国把铅酸电池列为清洁能源,因为它整个生产过程全是闭环的,而且污染物的排放远低于国标要求。

第二,我们讲的循环经济,因为铅酸电池最好的地方可以循环利用,主要材料从电池壳、极板、硫酸、隔板都是可以循环利用的,特别是主要原材料铅,经过废旧电池的拆解,我们重新电解之后,综合利用率可以达到93%以上,完全可以形成闭环的循环经济。

第三,安全可靠。因为我们从电池的材料,刚才我把电池的构成讲了,所有材料符合安全的要求,不会爆炸。

第四,系统安全。我们配备专门的BMS,确保电池的使用安全。电池制造工艺成熟,安装简便,易于维护。

高性价比,它的能量远高于铅酸电池和浮充场景使用的铅酸电池。我们的电池使用末期有30%的产值,电池使用到最后报废了,原来1000块钱买的,还有300块钱的价值,这个对于投资者来讲也是有一定的吸引力。

未来瑞达继续放眼全球。现在瑞达做的一项重大变革就是以国际的一流水平为标杆,赶超国际的一流水平。依托自身的研发及自主创新能力,从客户的实际应用出发,能够为客户提供客制化的,有竞争力的产品。愿景还是做世界能源的坚强后盾,谢谢大家!

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