《蓄能锂电池在通信基站中的测试应用》可研报告(初版)

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1、一、项目可行性1、通信基站备用电源的趋势通信基站传统的备用电源为铅酸电池，但近年来，磷酸铁锂逐步成为大家关注的焦点。与铅酸电池相比，磷酸铁锂电池的耐高温、电池容量、循环寿命、充放电能力等均有优势，锂电池性能较铅酸电池具有显著优势。另外，相较于铅酸电池(需加配空调系统、占地广)，锂电池综合运营成本更低，经济性较为突出。而4G通信基站在使用环境、能量密度、维护方便度等各方面都有较高要求，未来锂电池替代铅酸电池趋势明显。目前，通信锂电较为主流的为三元系和磷酸铁锂系这两个相对互补的技术路径，三元系电池能量密度高但安全控制难度较高

2、，循环次数较短，而磷酸铁锂电池则相反，有着高安全性能和高循环性能。从成本来看，由于磷酸铁锂电池平均使用寿命比三元电池长，所以磷酸铁锂单位时间的使用成本要低。所以磷酸铁锂电池将成通信基站储能主流。2、锂电池在通信领域应用的优势（1）倍率性好锂电池充放电倍率性好，25℃，1小时率电流放电也可放出额定容量90%以上的电量，而铅酸电池在3小时率电流放电的情况下也只能放出75%的容量，这对于负载功率较大的基站也可保证足够的容量可用。锂电池也可较大倍率进行充电，在停电较频繁的地区可以采用快速充电的方式，以保证基站设备的正常供电，避免

3、因停电频繁而电池组充电不足造成基站负载断电的情况。（2）能量密度高锂电池的质量比和体积比能力都高于铅酸电池大概约40%，相同容量的电池组质量会更轻、体积会更小。这就使得锂电池在基站应用时，搬运、安装、维护都更加方便容易，减少相关的人力物力成本。同时，随着通信网络覆盖面的愈加广阔，新建基站的选址也是较为重要的环节，如果采用锂电池作为基站的后备电源，凭借其体积小、重量轻的优势，搬运、安装、维护的难度减小，新建基站的选址难度也会降低，成本减少。（3）循环寿命长铅酸电池循环寿命大约为500次，而且对环境温度要求较高，在环境较差或

4、停电频繁的基站中使用周期甚至少于1年。不仅容易造成基站断电的事故，而且更换电池的成本较高。锂电池循环寿命可达2000次以上，且还可剩余80%剩余容量。良好的循环寿命不仅保证了基站的稳定运行，避免断电事故，更是有效加长了基站更换电池的周期，节约更换成本。（4）自放电率低铅酸电池在放点率约为每月15~30%，在电池存储时，至多每6个月就需要对电池进行一次维护。而锂电池自放电率约<3%，可12个月进行一次维护。这不仅大大增加电池存储的维护周期，节约相关成本。（5）环保节能锂电池没有污染，而铅酸电池有重金属铅的污染。且锂电池具有

5、温度适应性强、倍率性好等优点，作为基站备用电源可有效节约基站的能耗。（6）温度适应性强通信基站中传统的铅酸电池应用对环境温度要求较高，25℃为最适宜温度。在25℃以上时，环境温度每升高l0℃，铅酸蓄电池的容量会减少一半。这对基站空调设备的要求较高，不仅限制了基站的选址，而且也增加了基站的建设成本，更增加了基站的能耗。而锂电池环境温度适应性较强，适宜温度为15℃-35℃，使用温度可达-30℃-60℃。不仅高温放电性能优异，60℃时，以10小时率电流放电，可放出其额定容量的99%以上，而且低温放电性能也优于铅酸电池，-20℃

6、时，以10小时率电流放电，可放出其额定容量的60%以上。所以锂电池可应用的基站类型将更加广泛，可有效降低基站建设成本，并降低新建基站的选址条件，同时降低基站能耗。（7）与清洁能源的友好配合锂电池凭借自身的诸多优点，在通信行业的应用也越加广泛，不仅在传统基站中应用数量逐年增加，同时在无市电接入的基站中与清洁能源（光能、风能）相配合为基站负载供电的方式也被广泛应用。3、青海地区特殊性青海地处高原地区，海拔高温差大，而且电力发展相对滞后、地区差别较大。正因为如此，青海省内通信基站选用备用电源要求将更加苛刻。温度适应性好、寿命长

7、、可快速充电、安装维护方便的备用电源将是最好的选择。磷酸铁锂电池的安全性、高温度范围适应性能、循环性能优秀，非常符合青海省应用条件；而且国内磷酸铁锂动力电池发展多年，有技术基础优势。一、项目创新点1、模块化方案通信基站用磷酸铁锂电池组通常分为两种方式，集成式和分立式。集成式电池组由于容量较小，相关产品的设计大同小异，而分立式系统由于容量较大，系统方案就出现不同形式。（1）常见分立式方案如下：1）先内并，再串联，类似铅酸电池系统目前，通信行业逐步接受锂电池电芯内并组成较大容量电池单体的应用方式，所以在分立式应用方式中，出现

8、通过内并方式组成较大容量的电池单体，再串联成48V系统的方案。例如，基站需求容量为48V300Ah，则可用3.2V50Ah电芯6只并联组成3.2V300Ah的电池单体，再将16只这种电池单体串联组成48V300Ah系统。该种方案缺点：a)灵活性较差，对于不同规格需求的基站就要设计不同的内并方案，不利于成本的降低b)不