Mitä hyötyjä pitkäkäyttöikäinen akku tuo käyttäjille?

Mikä on pitkäkäyttöikäinen akku? Ydinominaisuudet ja tekniset edut

Pitkän käyttöiän määrittely: syklit, degradointi ja alan vertailuarvot

Kun puhutaan akun syklisestä käytöstä, tarkoitetaan prosessia, jossa akku tyhjenee täydestä tilasta tyhjään ja ladataan uudelleen täyteen. Syklin kesto kertoo likimäärin, kuinka monta kertaa tämä voi tapahtua ennen kuin akun kapasiteetti alkaa heikentyä merkittävästi, yleensä noin 80 %:iin alkuperäisestä arvosta. Tämä lasku johtuu kemiallisista reaktioista, jotka tapahtuvat sisällä jokaisen lataus- ja purkukerran aikana, erityisesti silloin, kun akkuja purkaan liikaa tai ladataan liian nopeasti. Teollisuuden standardeja tarkastellessa nähdään suuria eroja eri tyyppien välillä. Perinteiset lyijyakut kestävät yleensä 300–500 täyttä sykliä, kun taas litiumrauta-fosfaattiakut (LiFePO4) kestävät 3 000–6 000 täyttä sykliä, jos niitä purkaan noin 80 %. Jotkin korkealaatuiset LiFePO4-akut kestävät jopa yli 10 000 osittaista sykliä, mikä muuttaa odotuksia siitä, kuinka kauan energianvarastointiratkaisujen tulisi kestää.

Erinomainen jännitestabiilisuus ja kapasiteetin säilyttäminen tuhansien syklien ajan

Pitkiä syklejä varten suunnitellut akut pitävät jännitteensä tasaisena ja säilyttävät suurimman osan kapasiteetistaan, myös tuhansien lataussyklien jälkeen. Tämä tekee niistä erittäin tärkeitä järjestelmissä, joissa tarvitaan luotettavaa virtaa koko ajan. Näitä akkuja erottaa niiden erityinen oliivikiteinen rakenne, joka ei hajoa litiumionien liikkuessa sisällä, joten ne toimivat hyvin myös täydessä purkautumisessa 80–100 %. Perinteiset lyijyakut eivät kestä tällaista kuormitusta ja ne on yleensä pysäytettävä noin puolenvälin purkautumisen kohdalla, jotta ne kestäisivät kohtuullisen aikaa. Laadukkaat LiFePO4-solut pystyvät itse asiassa säilyttämään yli 90 % alkuperäisestä kapasiteetistaan noin 2 000 täyden syklin jälkeen, mikä tarkoittaa hyvin vähäistä jännitepudotusta ajan myötä. Aurinkopaneeleita käyttäville tai sähköautoja rakentaville tämäntyyppinen luotettavuus on järkevää energian varastointiin päivästä toiseen.

Pitkän syklisäilyvyyden akkujen kustannussäästöt: aleneva kokonaisomistuskustannus ajan myötä

Pitkän kestoikäisten syklien akut voivat vähentää kokonaiskustannuksia, koska ne kestävät pidempään eivätkä vaadi yhtä paljon huoltoa. Altronixin vuoden 2023 tutkimuksen mukaan nämä edistyneet akut säilyttävät vähintään 80 % alkuperäisestä kapasiteetistaan, vaikka niitä olisi ladattu yli 5 000 kertaa. Tämä on huomattavasti parempi kuin perinteisillä akkuilla, jotka yleensä alkavat menettää tehoaan merkittävästi noin 500 syklin jälkeen. Pidempi käyttöikä tarkoittaa, että korvauksia tarvitaan harvemmin, mikä säästää rahaa ostoista. Lisäksi nämä akut hallitsevat latausta ja purkamista tehokkaammin – noin 98 % teholla verrattuna vanhempien lyijy-hapon akkumallien alle 70 %:iin. Koska niiden huoltotarve on vähäistä, myös käyttökatkot ja hukkaenergia vähenevät. Kaikki nämä tekijät yhdessä tuottavat merkittäviä säästöjä yrityksille, jotka pyrkivät optimoimaan energianvarastointiratkaisujaan.

Tilat kuten varastot ja aurinkopuutarhat hyötyvät vähentyneestä käyttökatkosta ja aiemmin akkuvarastointiin ja lataukseen varatun tilan vapautumisesta. Näillä järjestelmillä saavutetaan kymmenen vuoden aikana jopa 80 %:n vähennys akkujen vaihtamisessa (GreenCubes 2023), mikä tuo kertyviä säästöjä ja parantaa toiminnan jatkuvuutta.

Kestävyysetulyöt: Kuinka pitkän syklivälin akut vähentävät sähköjätettä ja resurssien tarvetta

Pitkäikäiset akut auttavat todella vähentämään sähköjätettä, koska niitä ei tarvitse vaihtaa yhtä usein. Kun ihmiset hävittävät vähemmän vanhoja akkuja, myrkyllisiä aineita päätyy vähemmän kaatopaikkoihin, eikä kierrätysjärjestelmiin kohdistu yhtä suurta kuormitusta. Nämä pitkäikäiset akut säästävät myös arvokkaita materiaaleja, kuten litiumia ja kobolttia, joiden kaivokset kuluttavat valtavasti energiaa ja tuhoavat ekosysteemejä. Jos tuplaamme akun latausjaksojen määrän ennen kuin se hajoaa, voimme käytännössä puolittaa sekä raaka-aineiden tarpeen että hiilidioksidipäästöt kilowattituntia kohden varattua energiaa kohti. Otetaan esimerkiksi sähköautojen akut: noin 1 000 lisälatauskierrosta tarkoittaa noin 19 kilogrammaa vähemmän maaperän louhintaa saadakseen tarvittavat materiaalit. Tällainen tehokkuus on erittäin tärkeää energian varastointiin ja kuljetukseen liittyvissä toimialoissa, ja se auttaa yrityksiä noudattamaan ympyrätalouden periaatteita paremmin hyödyntäen samalla rajallisia luonnonvarojamme.

Käytännön vaikutus: pitkän sykliväen sovellukset aurinkoenergian varastoinnissa ja sähköajoneuvoissa

Mahdollistaa luotettavat, pitkäkestoisen aurinkoenergian varastointijärjestelmät

Pitkän sykliväet mahdollistavat aurinkojärjestelmien säilyttää yli 80 % kapasiteetistaan yli 6 000 syklin jälkeen, mikä tekee niistä ihanteellisia pitkäkestoiseen energianvarastointiin. Ne varastoidaan ylimääräisen päivittäisen aurinkoenergian käyttöön yöaikana tai pitkien pilvisyyden jaksojen aikana, parantaen energian itsekättisyyttä. Avainedut sisältävät:

• Vähentynyt verkkoriippuvuus
• Vakaa jännitteen ulostulo, joka suojaa liitettyjä laitteita
• 25 vuoden käyttöikä, joka vastaa aurinkopaneelien kestoa

LiFePO₄-akut toimivat paremmin perinteisiin litium-ion akkuihin verrattuna, säilyttäen 95 % vuosittaisen kapasiteetin menetyksen ollessa 80 %. Tämä kestävyys takaa luotettavan toiminnan kaukaisissa tai eristetyissä sijainneissa, joissa huoltotoimet ovat rajoitettuja.

Sähköajoneuvoakun palveluajan pidentäminen ja toisen elinkaaren käytön tukeminen

Sähköauton akun vaihdon keskimääräinen hinta on noin 7 400 dollaria Ponemonin vuoden 2023 raportin mukaan, mikä korostaa hyvin, miksi kestävämmät akut ovat niin tärkeitä. Laadukas akku kestää useimmissa tapauksissa suurimman osan auton elinkaaresta ja säilyttää tyypillisesti noin 70 % alkuperäisestä kapasiteetistaan vuosien käytön jälkeenkin. Mitä tapahtuu, kun nämä akut päättävät autoteollisuudessa käytön? Monia niistä käytetään uudelleen esimerkiksi aurinkoenergijärjestelmissä tai varavoimajärjestelmissä, mikä antaa niille vielä 7–10 tuottavaa lisävuotta. Tämä käytäntö vähentää myös merkittävästi sähköjätettä. Joissakin arvioissa on arvioitu, että se voi vähentää sähköjätteen määrää jopa 60 % verrattuna vanhojen akkujen suoraan hävittämiseen. Lisäksi ajoneuvon omistajat säästävät pitkällä aikavälillä rahaa, koska akkujen vaihtamista ei tarvita yhtä usein. Koko järjestelmästä tulee siten ympäristöystävällisempi ilman, että kuluttajille aiheutuu taloudellisia haittoja.

UKK-osio

Mikä on akun sykli?

Akun kierros viittaa akun täyteen lataamiseen, purkamiseen ja sen jälkeiseen uudelleenlataamiseen.

Miksi pitkä kierrosmäärä on tärkeä?

Pitkä kierrosmäärä on ratkaisevan tärkeä, koska se määrittää kuinka monta kertaa akkua voidaan ladata ja purkaa ennen kuin sen kapasiteetti merkittävästi vähenee, mikä vaikuttaa kustannustehokkuuteen ja kestävyyteen.

Miksi LiFePO₄-akut ovat paremmat kierrosmäärän suhteen?

LiFePO₄-akut ovat paremmat niiden oliviinikidehien rakenteen vuoksi, joka säilyttää stabiilisuutensa tuhansien latausjaksojen ajan ja säilyttää yli 90 % alkuperäisestä kapasiteetistaan 2 000:n täyden jakson jälkeen.