Литий-ионные аккумуляторы и батареи, собранные из них, – новый современный способ накопления электрической энергии, который пришел на смену свинцово-кислотным и другим типам аккумуляторов. Оно и понятно: их удельная энергоемкость выше в 2-8 раз, чем у свинцово-кислотных батарей, они имеют высокий ресурс и срок службы, а также быстро заряжаются. В сегменте портативных электронных устройств они уже вытеснили другие типы аккумуляторов, после чего пришли в сегмент транспорта. Теперь же литий-ионные технологии стучатся в двери отечественных судостроителей, и их визит нельзя игнорировать.
О литий-ионных аккумуляторах
Это все привычное нам оборудование, но работающее на литий-ионных аккумуляторных батареях (ЛИАБ). Подобное решение встречается в источниках бесперебойного питания (ИБП) — вторичных источниках электропитания, используемых при кратковременном отключении основного источника энергии, а также обеспечивающих защиту от существующих помех в сети с сохранением прежних параметров.
ИБП с литий-ионными батареями и аккумуляторами имеют меньший вес и могут занимать меньшую площадь при той же емкости по сравнению с другими источниками. Считается, что подобные ИБП имеют эффективность порядка 93% и заряжаются гораздо быстрее, чем аналоги, работающие на других типах аккумуляторов.
Сравнительная таблица ИБП на литий-ионных ЛИА с ИБП на свинцово-кислотных АКБ:
Это все привычное нам оборудование, но работающее на литий-ионных аккумуляторных батареях (ЛИАБ). Подобное решение встречается в источниках бесперебойного питания (ИБП) — вторичных источниках электропитания, используемых при кратковременном отключении основного источника энергии, а также обеспечивающих защиту от существующих помех в сети с сохранением прежних параметров.
ИБП с литий-ионными батареями и аккумуляторами имеют меньший вес и могут занимать меньшую площадь при той же емкости по сравнению с другими источниками. Считается, что подобные ИБП имеют эффективность порядка 93% и заряжаются гораздо быстрее, чем аналоги, работающие на других типах аккумуляторов.
Сравнительная таблица ИБП на литий-ионных ЛИА с ИБП на свинцово-кислотных АКБ:
| Параметр | Свинцово-кислотная аккумуляторная батарея | Литий-ионная аккумуляторная батарея |
| Удельная энергия / вес батареи | 30 — 40 Втч / кг | 80 — 260 Втч / кг (в зависимости от химии) |
| Срок службы | 2 — 4 года | 10-20 лет |
| Время заряда | 6 - 12 часов | 30 мин — 1 час |
| Техобслуживание | Да | Нет |
 |
| Производство компании "Лиотех" / aslan.lj.ru |
А что насчет судостроения?
Любой сбой в электрооборудовании в море может привести к катастрофе, поэтому на борту используют источники бесперебойного питания, к которым, в свою очередь, также предъявляются требования по надежности и отказоустойчивости.
Дело в том, что в России нет ни одного судна, где были установлены ИБП на литий-ионных аккумуляторах. Такое решение вообще не используется на отечественном флоте. Хотя для этого нет фундаментальных запретов.
Вопрос по эргономике на борту не самый последний, ведь флот — это замкнутое пространство, где каждый предмет и оборудование должны находиться на своих местах. И главное, чтобы эти места были грамотно устроены. Громоздкие устройства на свинцово-кислотных аккумуляторах, которые требуют постоянного обслуживания и внимания, перестали отвечать современным требованиям. Новые технологии предлагают более удобные решения как по автономности, так и по габаритам.
Литий-ионные аккумуляторы в несколько раз эффективнее по удельной энергии, они не требуют обслуживания, не выделяют водород, имеют больший срок службы и полностью заряжаются за 1 час. Все это весьма важно при работе в условиях ограниченного пространства.
Кроме того, у литий-ионных технологий есть преимущества и в другом, не самом последнем, вопросе — пожарной безопасности. Как уже было сказано, в ЛИА не выделяется водород, что отличает этот тип аккумуляторов от свинцово-кислотных и никель-кадмиевых. А значит ЛИА не требуют специальных систем газоотведения, вентиляции и обслуживания. Тем самым они безопасны и удобны для использования.
Другим важным преимуществом ЛИА является то, что они имеют широкий температурный диапазон эксплуатации — от -40 до +50 градусов. Подобное оборудование идеально подходит для работы в экстремальных условиях. К примеру, для ледокольного флота, который строится на российских судостроительных заводах.
Если говорить о ценовых различиях между решениями на свинцово-кислотном и литий-ионном аккумуляторах, то и здесь последние покажут однозначное преимущество. Так, если цена для свинцово-кислотного ИБП мощностью 320 кВт с учетом преобразователя, аккумуляторов составит 2,4 млн рублей, то аналогичное решение на литий-ионном ИБП-45-400-48 той же мощности будет составлять 1,95 млн рублей.
Куда поставлять ИБП
Лидером отечественного судостроения является Объединенная судостроительная корпорация, куда входят ряд ведущих заводов: Средне-Невский судостроительный завод, "Северная верфь", Балтийский завод и другие. Им принадлежат 91% заказов на рынке. Остальные — ЛСЗ "Пелла", Зеленодольский завод им. Горького и концерн "Калашников", куда входят СЗ "Вымпел", "Верфь братьев Нобель" и Рыбинская верфь. Драйверами роста на рынке выступают принятые госпрограммы по поддержке судостроения до 2030 года, в том числе государственная программа вооружения 2018 — 2025 гг. Сегодня средний возраст отечественного флота составляет более 29 лет. Его необходимо обновлять. В том числе обновлению подлежат и ИБП, установленные на нем.
 |
| Судостроительный завод "Пелла" / Корабел.ру |
Согласно госпрограмме "Развитие судостроения 2013 — 2030 годов", в период с 2018 по 2022 гг. на российских верфях будет построено до 1325 гражданских судов и до 652 военных кораблей. Простая арифметика: если на каждую единицу флота необходим ИБП мощностью не менее 17 кВт, то емкость рынка в 2019 году может составить 495 млн руб., а в 2022 достигнет уже 670 млн руб.
О рынке ИБП
Такие компании, как General Electric, Eaton Marine, Gramatronic и др., предлагают ИБП для кораблей и судов, но все они реализованы исключительно на основе свинцово-кислотных или никель-кадмиевых аккумуляторах.
Однако мировой опыт, как и технологическое развитие, диктуют свои правила. Рынок нуждается в новых решениях. В мире уже заметна тенденция к внедрению автономного энергообеспечения, появляются электромобили, реализуются проекты электросудов. Так, российское предприятие "Лиотех" выходит в судостроительную отрасль с первыми отечественными источниками бесперебойного питания на основе литий-ионных аккумуляторов.
 |
| Производство компании "Лиотех" / aslan.lj.ru |
Завод "Лиотех" — это проект "Роснано", который создан в 2011 году для реализации серийного производства современных литий-ионных аккумуляторов на территории России. Производство с мощностью в 40 000 000 Ач в год находится в Новосибирске. Предприятие производит ячейки LFP (литий-железо-фосфатные аккумуляторы) второго поколения емкостью 170, 240 и 270 Ач, а также освоило серийное производство источников бесперебойного питания на основе подобных ЛИА.
Компания "Лиотех" является единственным серийным производителем литий-ионных аккумуляторных батарей и ИБП на их основе на территории России. Она имеет опыт работы в транспортной промышленности – завод уже несколько лет поставляет батареи для производителей электробусов Volgabus, и троллейбусов с увеличенным автономным ходом "Тролза". Такие троллейбусы с литий-ионными батареями "Лиотех" с 2014 года продолжают возить пассажиров по улицам Санкт-Петербурга, Тулы, Барнаула, Новосибирска, по всей Республике Крым и даже в Аргентине.
В поиске новых рынков для ЛИАБ и ИБП "Лиотех", в том числе, пришел и на российский судостроительный рынок. При этом компания выступает "пионером" внедрения литий-ионных технологий в эту отрасль, поскольку до этого решения на литий-ионных технологиях не было представлено. По данным от производителя, в настоящее время "Лиотех" проходит процедуры получения необходимых сертификатов РМРС. После завершения процедур на российском рынке появится уникальный российский производитель высокотехнологичных решений в судостроении и начнется их внедрение на судах и кораблях ИБП на литий-ионных батареях, потому что их преимущества очевидны.
