Une batterie au lithium-ion 48 V peut-elle être utilisée dans les systèmes de télécommunications ?

Pourquoi les systèmes de télécommunications passent-ils à la technologie des batteries lithium-ion 48V

Adoption croissante de la batterie lithium-ion 48V dans les réseaux de télécommunications modernes

À travers le monde, les entreprises de télécommunications abandonnent progressivement les anciennes technologies de batteries au profit de systèmes 48V à base de lithium-ion afin de répondre aux besoins énergétiques des réseaux 5G et du calcul en périphérie. Les nouvelles batteries réduisent les pertes d'énergie d'environ 30 à 40 pour cent par rapport aux anciennes configurations 12V ou 24V. Elles s'intègrent également parfaitement aux directives DC48V de l'Union internationale des télécommunications applicables à tous types d'équipements réseau. Selon les chiffres d'une analyse sectorielle récente datant de 2024, près des trois quarts (environ 72 %) des nouvelles installations télécom optent aujourd'hui pour des batteries lithium-ion plutôt que pour des batteries au plomb-acide. Pourquoi ? Parce qu'elles offrent une meilleure évolutivité et fonctionnent efficacement avec des solutions hybrides solaire-diesel, de plus en plus attractives pour de nombreux opérateurs.

Demande croissante de systèmes de stockage d'énergie (SSE) efficaces dans les infrastructures de télécommunication

Les sites de télécommunications ont aujourd'hui besoin de solutions de stockage d'énergie fiables permettant de maintenir le fonctionnement des systèmes tout en restant économiques. La batterie au lithium-ion 48V se distingue par rapport aux modèles traditionnels au plomb, offrant une capacité énergétique deux à trois fois supérieure pour un encombrement à peu près identique. Cela signifie que ces batteries occupent environ 60 % de moins d'espace, ce qui les rend idéales pour les espaces restreints des environnements urbains où des petites cellules sont déployées partout. En regardant les chiffres, le marché de ces batteries de télécommunication 48V devrait atteindre plus de 340 milliards de dollars d'ici 2032, selon les données de Market.US datant de l'année dernière. Une grande raison de cette croissance ? Le lithium fonctionne simplement mieux dans les situations d'alimentation de secours, avec un taux d'efficacité énergétique remarquable de 95 %.

Besoin d'une alimentation de secours fiable stimulant le passage des anciens systèmes

Les batteries au plomb-acide, autrefois la colonne vertébrale de l'alimentation télécom, rencontrent des limites croissantes, notamment un entretien fréquent et des performances médiocres dans des températures extrêmes (-20°C à 60°C). Les principaux inconvénients accélérant leur remplacement incluent :

• 48 % de durée de vie plus courte : 2 à 4 ans contre 8 à 10 ans pour les batteries lithium-ion
• coûts de remplacement 3 fois plus élevés sur une décennie (Ponemon Institute 2023)
• Profondeur de décharge (DoD) limitée à 80 %, contre 90 à 95 % pour le lithium

Avec un coût moyen d'indisponibilité réseau s'élevant à 740 000 $ par incident en 2023, les opérateurs privilégient désormais des systèmes fiables basés sur le lithium. Cette transition soutient les normes ITU-T L.1200 pour une résilience énergétique télécom de nouvelle génération.

Compatibilité technique : Intégration de la batterie lithium-ion 48V aux systèmes d'alimentation télécom

Normes de tension et compatibilité de la batterie lithium-ion 48V avec les équipements télécom

La plupart des systèmes de télécommunications modernes fonctionnent avec une alimentation continue de 48 V directement dès la sortie d'usine, ce qui est parfaitement compatible avec les batteries lithium-ion de 48 V. Selon certaines études sectorielles réalisées l'année dernière, environ 92 % des antennes relais n'ont besoin d'aucune conversion de tension lors du passage à la technologie lithium-ion. Cela signifie qu'ils évitent toutes les pertes liées à l'utilisation de batteries plomb-acide traditionnelles. Le fait que ces systèmes soient connectés directement permet de maintenir la tension relativement stable, à environ plus ou moins 2 % près, ce qui est crucial pour garantir le bon fonctionnement du matériel réseau sans défaillances inattendues.

Intégration transparente grâce à une régulation de tension et une conception système adaptées

Une intégration réussie nécessite des convertisseurs CC/CC intelligents et des conceptions modulaires de barres omnibus capables de supporter des charges maximales allant jusqu'à 150 A. Les meilleures pratiques incluent :

• Charge compensée en température pour éviter les sous-tensions/surpressions
• Limitation du courant en plusieurs étapes pour la protection contre les surtensions
• Communication par bus CAN pour une surveillance en temps réel

Ces mesures garantissent des temps de commutation inférieurs à 50 ms lors des pannes de réseau, répondant ainsi aux normes ETSI EN 300 132-3 relatives à la continuité d'alimentation dans les télécommunications.

Répondre aux exigences de secours électrique pour les télécommunications avec une conformité au lithium-ion

les batteries au lithium-ion 48 V atteignent un rendement de cycle aller-retour de 95 %, surpassant nettement les alternatives VRLA à 80 %. À capacité équivalente, cela prolonge la durée de secours de 40 %. Leur courbe de décharge plate maintient la tension de sortie dans une plage de 48 V ± 1 % jusqu'à une profondeur de décharge de 90 %, contrairement aux batteries au plomb-acide, qui subissent une chute de tension de 15 % dès 50 % de profondeur de décharge.

Rôle du système de gestion de batterie (BMS) dans l'assurance de la sécurité et des performances

La technologie avancée de BMS est essentielle pour la sécurité et la longévité, empêchant notamment la course thermique grâce à :

• L'équilibrage de tension au niveau cellule avec une précision de ±20 mV
• Des capteurs de température placés tous les 5 °C à travers les blocs-batteries
• Des algorithmes prédictifs capables de détecter 89 % des défaillances potentielles plus de 48 heures à l'avance

Des études de l'industrie montrent que les systèmes au lithium équipés d'un BMS atteignent une disponibilité de 99,995 % dans les applications de télécommunications, soit 35 % de plus que les solutions traditionnelles.

Avantages des batteries au lithium 48V dans les applications de télécommunications

Densité énergétique plus élevée, efficacité accrue et durée de vie plus longue par rapport aux batteries traditionnelles

les batteries au lithium-ion 48V offrent une densité énergétique de 40 à 60 % supérieure à celle des batteries au plomb-acide équivalentes, permettant un stockage d'énergie plus important dans des espaces restreints. La chimie LiFePO4 permet une durée de vie de 8 à 10 ans ou plus et conserve 80 % de sa capacité après plus de 5 000 cycles de charge. Cette durabilité réduit la fréquence de remplacement et garantit une fourniture de tension constante pour les équipements critiques de télécommunication.

Principaux avantages des batteries au lithium 48V par rapport aux batteries au plomb-acide dans les applications de télécommunication

La technologie au lithium-ion corrige les principaux inconvénients des systèmes au plomb-acide :

• Résistance aux températures : Fonctionne de manière fiable de -20 °C à 60 °C, contre une plage plus étroite de -15 °C à 45 °C pour les batteries au plomb-acide
• Entretien Zéro : Ne nécessite ni ajout d'eau ni charges d'équilibrage
• Perte de poids : Jusqu'à 70 % plus léger par kWh, réduisant les coûts de support structurel

Ces avantages améliorent la flexibilité de déploiement et réduisent les risques sur tout le cycle de vie.

Coût total de possession : Moins d'entretien et économies à long terme avec le lithium-ion

Malgré un coût initial 1,5 à 2 fois plus élevé, le lithium-ion offre un coût total de possession inférieur de 30 à 50 % sur 10 ans. Les économies proviennent d'un entretien réduit, de moins de remplacements (2 à 3 cycles contre 4 à 5 pour les batteries au plomb) et d'une efficacité énergétique supérieure (95 % contre 80 à 85 %). Les opérateurs signalent jusqu'à 40 % de remplacements de batteries en moins durant les huit premières années de déploiement.

Conception compacte et évolutivité pour des environnements télécoms variés

Les blocs modulaires au lithium 48 V (100 Ah – 300 Ah) simplifient l'installation dans des environnements à espace limité, comme les microcellules urbaines ou les tours éloignées. Les configurations empilables permettent une extension progressive de la capacité sans refonte de l'infrastructure, offrant une évolutivité inégalée par rapport aux blocs rigides au plomb.

Déploiement réel de la batterie au lithium-ion 48V dans les réseaux de télécommunications

Utilisation de la batterie au lithium-ion 48V 100Ah dans les stations de base de télécommunications

Les stations de base de télécommunications à travers le pays adoptent de plus en plus la configuration 48V 100Ah au lithium-ion ces derniers temps. Ces batteries offrent généralement une autonomie comprise entre 8 et peut-être 12 heures en tant que source d'alimentation de secours, tout en occupant environ 40 % de surface en moins par rapport aux anciens modèles à acide-plomb, selon la recherche de Ponemon datant de 2023. Le design modulaire permet également de remplacer les batteries extrêmement rapidement, ce qui réduit les temps d'arrêt dus aux pannes de courant d'environ 70 %. Ce qui est particulièrement intéressant, c'est leur bonne compatibilité avec les sources d'énergie renouvelable. De nombreux opérateurs ont commencé à les associer à des panneaux solaires pour leurs sites, que ces emplacements soient raccordés au réseau principal ou totalement autonomes dans des zones reculées où l'alimentation classique n'est pas disponible.

Considérations relatives au déploiement en intérieur et en extérieur des batteries au lithium 48V

Les conditions environnementales déterminent les stratégies de placement optimales :

Les unités extérieures doivent résister à la poussière, à l'humidité et aux températures extrêmes, tandis que les systèmes intérieurs privilégient la compacité et la gestion thermique.

Solutions d'alimentation pour sites télécoms distants et hors réseau utilisant des systèmes 48 V au lithium-ion

Les sites de télécommunications distants fonctionnent de plus en plus avec des systèmes hybrides de batteries au lithium-ion 48 V combinés à des panneaux solaires, leur offrant environ 72 heures d'alimentation de secours en cas de coupure du réseau. Selon des études sur le terrain menées par plusieurs opérateurs, cette combinaison réduit d'environ moitié la consommation de carburant des groupes électrogènes diesel dans les zones de haute altitude, tout en maintenant la disponibilité du réseau au-dessus de 99,8 %. Ce qui distingue particulièrement ces systèmes, c'est leur conception modulaire. Les équipes techniques peuvent simplement ajouter davantage de modules selon les besoins, sans avoir à tout démonter. Cette flexibilité est cruciale dans les régions où l'accès à Internet progresse encore, notamment dans les zones rurales des pays en développement, où les infrastructures se développent progressivement plutôt que d'un seul tenant.

Tendances futures et sélection stratégique des batteries au lithium-ion 48 V pour les télécoms

Intégration aux énergies renouvelables et aux systèmes d'alimentation hybrides pour des opérations durables

De nombreuses entreprises de télécommunications se tournent désormais vers des systèmes d'alimentation mixtes combinant des batteries au lithium-ion de 48 volts et des panneaux solaires pour l'apport énergétique. Selon une étude de Ponemon datant de 2023, ces systèmes peuvent réduire l'empreinte carbone d'environ 35 % par rapport aux groupes électrogènes diesel traditionnels. Les batteries au lithium modernes offrent également des caractéristiques impressionnantes, durant souvent plus de 4 000 cycles de charge, même avec une profondeur de décharge de 80 %. Cette durabilité les rend idéales pour les antennes relais éloignées, où l'intégration du solaire se développe à travers le monde. Cela permet non seulement d'atteindre les objectifs environnementaux, mais crée aussi des solutions essentielles de secours dans les zones dépourvues de raccordement fiable au réseau.

Innovations en matière de format et d'évolutivité pour les réseaux de télécommunications de nouvelle génération

Les récents progrès portent sur des conceptions compactes et modulaires en lithium 48V, avec une empreinte 25 % plus petite que les équivalents au plomb-acide. Des unités empilables évolutives permettent d'augmenter la capacité de stockage jusqu'à 300 % sans modification de l'infrastructure. Les nouveaux modèles intègrent une gestion thermique améliorée, permettant un fonctionnement dans des climats extrêmes jusqu'à -40 °C.

Critères clés de sélection : Capacité, BMS, Fonctionnalités de sécurité et Fiabilité du fabricant

Pour garantir des performances à long terme, les opérateurs doivent évaluer :

• Cycle de vie (>3 000 cycles à 80 % de profondeur de décharge) et densité énergétique (>140 Wh/kg)
• Les capacités du BMS, incluant l'équilibrage des cellules, la surveillance de la température et la protection contre les surtensions
• La conformité aux normes de sécurité telles que UL 1973 et IEC 62619
• Des fabricants disposant de données terrain éprouvées depuis plus de 8 ans dans des environnements télécoms

Équilibrer le coût initial avec les avantages opérationnels à long terme

Bien que les batteries lithium 48V présentent un coût initial 30 à 50 % plus élevé, elles offrent coût total de possession (TCO) réduit de 55 % sur cinq ans en raison de :

• 80 % de maintenance réduite
• durée de vie prolongée de 70 %
• Aucune dégradation due à la charge partielle

Les opérateurs qui investissent stratégiquement dans la technologie lithium protègent leurs réseaux contre l'évolution des besoins énergétiques tout en garantissant une disponibilité continue du service.

Section FAQ

Pourquoi les entreprises de télécommunications passent-elles aux batteries lithium-ion 48V ?

Les entreprises de télécommunications passent aux batteries lithium-ion 48V car elles offrent une meilleure efficacité, une plus grande évolutivité, une réduction des pertes d'énergie et une conformité avec les directives de l'Union internationale des télécommunications. Elles fonctionnent bien avec les systèmes hybrides solaire-diesel, réduisant ainsi les coûts opérationnels.

Quels sont les avantages des batteries lithium-ion 48V par rapport aux batteries au plomb-acide ?

les batteries lithium-ion 48V offrent une densité énergétique plus élevée, une durée de vie plus longue et une meilleure efficacité. Elles nécessitent moins d'entretien, sont plus résistantes aux variations de température et permettent des économies significatives de poids et d'espace par rapport aux batteries au plomb-acide.

Comment le système de gestion de batterie (BMS) améliore-t-il les performances des batteries au lithium-ion ?

Le BMS assure la sécurité et les performances de la batterie en équilibrant la tension des cellules, en surveillant les températures et en utilisant des algorithmes prédictifs pour détecter d'éventuelles défaillances. Cette technologie contribue à un temps d'activité plus élevé et à une fiabilité accrue dans les applications de télécommunications.

Les batteries au lithium-ion 48V peuvent-elles être utilisées dans des sites de télécommunication intérieurs et extérieurs ?

Oui, les batteries au lithium-ion 48V conviennent aussi bien aux installations intérieures qu'extérieures. Les systèmes intérieurs misent sur la compacité et la gestion thermique, tandis que les unités extérieures sont conçues pour résister aux contraintes environnementales telles que la poussière, l'humidité et les extrêmes de température.

Les batteries au lithium-ion 48V sont-elles économiquement rentables malgré leur coût initial plus élevé ?

Malgré un coût initial plus élevé, les batteries au lithium-ion 48V réduisent le coût total de possession en offrant des coûts d'entretien inférieurs, une durée de vie plus longue et une meilleure efficacité énergétique, entraînant ainsi des économies significatives à long terme.

Comment les batteries au lithium-ion 48V s'intègrent-elles avec les sources d'énergie renouvelable ?

Ces batteries peuvent être combinées à des panneaux solaires et d'autres sources d'énergie renouvelable afin de créer des solutions énergétiques durables. Cela permet de réduire l'empreinte carbone et garantit une alimentation fiable dans les sites de télécommunications hors réseau ou éloignés.