帕特里克·多諾萬是施耐德電氣數據中心科研中心的高級研究分析師。他就職于施耐德電氣IT事業部，在開發和支持關鍵電源和制冷系統方面具備20余年的經驗，其中包括一些獲獎的電源保護、效率和可用性解決方案。作為工業用品和技術評估的眾多白皮書的作者，帕特里克針對數據中心物理基礎設施技術和市場的研究提供了對數據中心設施規劃、設計和運行的最佳實踐的指導和建議。日前，《行業展望》雜志就鋰離子電池在數據中心的應用采訪了帕特里克。

《IndustryOutlook(行業展望)》是一本數據中心雜志，該雜志對數據中心行業廠商進行采訪，通過系列問答呈現數據中心的市場趨勢、相關技術，以及數據中心和IT相關問題，并提供專家意見。

　　帕特里克·多諾萬

行業展望：為什么數據中心供電系統采用鋰離子電池將成為一種趨勢？

帕特里克·多諾萬：在過去的幾年中，鋰離子電池技術和結構構造具有相當的大的進化與演變，其性能、安全性和成本都得到了顯著改善。電動汽車市場以及其他市場需求推動了鋰離子電池技術的重大演變，而三相UPS電源也將使用鋰離子電池。另一方面，很多的UPS供電系統仍在使用傳統的鉛酸蓄電池，其性能幾十年來幾乎沒有什么大的改變。而在數據中心行業應用之外，智能手機和電動汽車采用的新型儲能技術得到了研究進展，因此UPS電源將會采用這種更好的儲能技術。

關鍵建筑、工業流程，以及關鍵基礎設施領域客戶面臨的挑戰也推動了UPS電源儲能方式的創新。

行業展望：目前的數據中心行業及其管理者面臨什么樣的挑戰，使鋰離子電池成為閥控式鉛酸蓄電池的適當和有益的替代產品？

帕特里克·多諾萬：主要挑戰包括以下內容：最大限度地利用現有的空間，以支持業務或租金的租戶；最大限度地減少運營費用，特別是UPS電源冷卻能耗，電池維修和電池更換服務費用。而采用鋰離子電池是解決這些問題的關鍵。

行業展望：在數據中心行業，鋰離子電池為什么要花那么長的時間才成為其一個可行的選擇呢？

帕特里克·多諾萬：雖然在過去的20年里，鋰離子電池已應用在各種商業應用中，但他們很少被用于數據中心的UPS中，這是因為其成本比較高昂。就在幾年前，鋰離子電池的成本是鉛酸蓄電池的5到10倍。現在，其成本溢價僅為鉛酸蓄電池的1.5到3倍。盡管這一資本支出溢價仍可能聽起來很多，但如今了解全部采用鋰離子與普通VRLA蓄電池的運行費用效益是很重要的。事實上，經過我們的總擁有成本（TCO）分析，我們看到如果使用年限為10年，采用鋰離子電池的成本將節省約10%。我們最近發表了一個權衡工具，以幫助人們快速和容易地對自己的投資進行比較。

我認為人們對安全問題的關注，是限制其在數據中心使用的另一個原因。多年來其安全性已取得了很大的進展，因此這些電池非常安全，在這方面與其他常見的電池類型非常相似：化學變化和包裝上的改進使鋰離子電池的性質更加穩定，生產工藝和過程成熟可靠，采用的材料更加耐用，采用電池管理方案進行測試和現場驗證，以防止鋰離子電池過充電或過過熱。

如今數以億計的便攜式電子產品，例如智能手機和電動汽車的大量使用鋰離子電池，這都是鋰離子電池的安全有利證據。

行業展望：在尺寸、充電性、價格、熱敏性方面，鋰離子電池與傳統的鉛酸電池相比，有哪些特點與優勢？

帕特里克·多諾萬：首先，鋰離子電池將很多精力投入到使其體積更小的技術改進方面。其結果是，鋰離子電池與采用閥控鉛酸蓄電池的解決方案相比，在提供相同的功率的情況下，其占用空間僅為鉛酸電池的三分之一（或更少）。這樣做的好處，幫助客戶增加現有IT系統的部署規模，同時也降低了散熱需求，節約投資成本和運營成本。

在較大規模數據中心的UPS電源采用的鋰離子電池對溫度波動更不敏感，并且在可以接受的最高溫度對鋰離子電池壽命的影響不大。這種能力可以讓客戶降低冷卻能力，以及降低UPS電源的使用空間。

此外，鋰離子電池與先進的電池監控系統（BMS）結合，可以提供關于一個電池運行時間和健康狀況的清晰而詳細的信息。正如你可以輕松地在智能手機看到還有多少電量一樣方便，其本質上采用的是相同的技術，

另外，鋰電池的工作壽命是10到15年，而鉛酸電池通常只能持續4到6年。更長的保質期大大降低了電池更換的成本和維護負擔。

行業展望：鋰離子電池能像鉛酸蓄電池一樣可以回收利用嗎？

帕特里克·多諾萬：這兩種類型的電池目前都是可回收的，然而，目前在世界大部分地區，回收鉛酸蓄電池要比UPS和電動車采用鋰離子電池要容易得多。但由于不斷增長的需求，以及新的回收設施陸續建成，屆時可以處理大量的鋰離子電池。而目前所購買的鋰離子電池系統需要10年后再進行回收，我希望屆時進行回收利用時可以有足夠的選擇。

行業展望：鋰離子電池可以與鉛酸蓄電池一樣使用相同的管理系統嗎？

帕特里克·多諾萬：雖然鋰離子電池有很低的維護要求，但是當涉及到電池，特別是鋰離子電池時，安全性是一大問題。由于鋰離子電池系統更敏感，特別是進行充電和放電時，施耐德電氣所有鋰離子電池系統都是通過 電池管理系統（BMS）來實現完成。這項技術是由微處理器、傳感器、開關及其相關電路自動收集和報告所需的數據，以準確了解電池系統的健康狀況，進一步降低工作人員的維護負擔。這些數據包括電池溫度，充電量和充電率以防止短路和過充。該系統也有助于保護電池免受損壞，防止電壓過低或放電。該BMS系統為用戶提供UPS和電池狀態的準確信息，健康狀態和有效運行時間。

行業展望：這些電池將會對未來的數據中心行業有什么影響？

帕特里克·多諾萬：可以肯定的是，鋰離子電池正在增加UPS行業技術的賭注。與傳統的控制閥式鉛蓄電池相比，鋰離子電池減少重量和空間方面有著顯著的優勢，并可以提供雙倍的工作壽命。

然而現在，鋰離子電池的價格仍然是鉛酸蓄電池系統的兩至三倍，鉛酸蓄電池仍將可能是占主導地位和低成本的能源儲存解決方案，至少在短期內。但除了這些簡單的規格比較之外，鋰離子電池可能會對未來的數據中心產業產生更大的影響。這是相當真實的，因為越來越多的企業希望采用基于開放式計算的體系結構，他們將會指定采用鋰離子電池作為機架中服務器電源的供電單元。

某些類型的容量存儲鋰離子電池（又名“能源單元”）進行了優化，可以提供更長的時間運行時間。這些鋰離子系統作為一個長期的能源存儲設備會出現在數據中心中，有可能會取代傳統的發電機嗎？軟件和應用的容錯能力不再會受到備份時間的限制？或者，這些系統可以用于峰值較低的電力網絡？未來數據中心的鋰離子電池系統，這些都將是其一些更有趣的可能性。