LiFePO4 или AGM: сравнение ресурса, цены и безопасности

Краткое сравнение

Параметр	LiFePO4	AGM
Допустимая глубина разряда	80–90%	50%
Ресурс	3 000–6 000 циклов	300–600 циклов при 50%
Вес 1,2–1,3 кВт·ч	11–14 кг	28–32 кг
Полезная энергия 100 А·ч 12 В	≈ 1,15 кВт·ч	≈ 0,6 кВт·ч
Напряжение при разряде	Почти ровное до конца	Постепенно падает
Скорость заряда	2–4 часа	8–12 часов до полного
Работа на морозе	Заряд ниже 0 °C запрещён	Ёмкость падает на 15–20% при 0 °C
Обслуживание	Не нужно, есть BMS	Не нужно, но чувствителен к недозаряду
Цена за кВт·ч ёмкости	Выше	Ниже

Полезная ёмкость: почему AGM «маленький»

На корпусе обоих аккумуляторов может быть написано «12 В 100 А·ч», но энергии они отдадут по-разному:

• LiFePO4: 12,8 В × 100 А·ч × 0,9 = 1,15 кВт·ч
• AGM: 12 В × 100 А·ч × 0,5 = 0,6 кВт·ч

То есть на то же время работы AGM нужно почти вдвое больше. Разряжать AGM глубже можно, но каждый такой цикл заметно сокращает ресурс.

Стоимость киловатт-часа за весь срок службы

Главный вопрос не «сколько стоит аккумулятор», а «сколько стоит каждый киловатт-час, который он отдаст».

Стоимость 1 кВт·ч = цена ÷ (ёмкость × глубина разряда × количество циклов)

Сравним, принимая, что LiFePO4 в 2,5 раза дороже за кВт·ч номинальной ёмкости:

Параметр	LiFePO4	AGM
Относительная цена 1 кВт·ч ёмкости	2,5	1
Глубина разряда	0,9	0,5
Циклов	3 000	400
Энергия за весь срок с 1 кВт·ч ёмкости	2 700 кВт·ч	200 кВт·ч
Относительная стоимость отданного 1 кВт·ч	0,00093	0,005

Киловатт-час из LiFePO4 обходится примерно в 5 раз дешевле. Даже если LiFePO4 будет втрое дороже, а AGM выдержит 600 циклов, преимущество LiFePO4 сохраняется.

AGM выигрывает только тогда, когда аккумулятор используется редко: несколько раз в год как аварийный запас. Тогда он быстрее состарится от времени, чем отработает свои циклы, и низкая стартовая цена важнее.

Безопасность

LiFePO4 — самая стабильная из распространённых литиевых химий. В отличие от аккумуляторов ноутбуков и самокатов (NMC), её катод при перегреве не выделяет кислород, поэтому риск теплового разгона значительно ниже. Обязательные условия:

• встроенная BMS с защитой от перезаряда, переразряда, перегрузки и короткого замыкания;
• предохранитель или автомат на плюсовом кабеле рядом с аккумулятором;
• кабели правильного сечения и надёжно затянутые клеммы.

AGM — герметичные свинцовые аккумуляторы с клапанами. При нормальном заряде газа почти не выделяют, но при перезаряде через клапаны выходит водород. Поэтому их не ставят в закрытые шкафы без вентиляции и рядом с открытым огнём или газовым котлом.

Что выбрать

• Ежедневные отключения, квартира или дом — LiFePO4. Он дешевле за киловатт-час, легче и быстрее заряжается между отключениями.
• Аварийный запас на несколько раз в год, минимальный бюджет — AGM может быть оправдан.
• Солнечная станция с ежедневным циклом — только LiFePO4: AGM при таких нагрузках отработает ресурс за 1–2 года.

Ёмкость под свои приборы для обоих типов можно посчитать в калькуляторе.

Как читать паспорт аккумулятора

• Номинальное напряжение и ёмкость. Для LiFePO4 — 12,8 / 25,6 / 51,2 В, для свинцовых — 12 В. Энергия = напряжение × А·ч.
• Максимальный длительный ток разряда. Ограничивает мощность инвертора. Аккумулятор 12,8 В с BMS на 100 А выдержит инвертор примерно до 1 кВт.
• Ресурс в циклах с условиями. «6 000 циклов» имеют смысл только вместе с глубиной разряда и температурой.
• Температурные диапазоны заряда и разряда. Для LiFePO4 заряд обычно от 0 °C, разряд от −20 °C.
• Для AGM — ресурс в буферном режиме и количество циклов при 50% разряда. Первое — для аккумулятора на подзаряде, второе — для ежедневных отключений.
• Гарантия — в годах и часто в циклах или кВт·ч пропущенной энергии.

Как продлить срок службы

LiFePO4: лучшая температура работы — 15–25 °C; для долгого хранения оставляйте заряд 40–60%; не заряжайте на морозе без подогрева; раз в 1–2 месяца заряжайте полностью — BMS выравнивает элементы в конце заряда.

AGM: держите полностью заряженным между отключениями — недозаряд ведёт к сульфатации; после глубокого разряда заряжайте как можно скорее; избегайте жары; проверьте, что зарядное напряжение инвертора соответствует паспорту.

Как понять, что аккумулятор изнашивается

• время работы от полного заряда заметно сократилось при той же нагрузке;
• напряжение резко падает в начале нагрузки;
• свинцовый аккумулятор греется при заряде или вздулся корпус — его нужно заменить;
• для LiFePO4 приложение BMS показывает разбалансировку элементов или частые срабатывания защиты.

А как насчёт GEL и литий-ионных (NMC)

GEL — тоже свинцово-кислотные, но с гелевым электролитом. Лучше переносят глубокий разряд, чем AGM: обычно 500–1 000 циклов при разряде до 50–60%. Но дороже AGM, тяжёлые и хуже отдают большие токи.

NMC — химия аккумуляторов ноутбуков, телефонов, электромобилей и части портативных станций. Легче и компактнее, но ресурс обычно 500–1 500 циклов, а при перегреве или повреждении риск возгорания выше, чем у LiFePO4. Для стационарного резервного питания дома LiFePO4 надёжнее.

Утилизация

Свинцовые аккумуляторы принимают пункты вторсырья и продавцы при покупке новых. Литиевые нельзя выбрасывать с бытовыми отходами: сдавайте их в специализированные пункты или продавцу. Не разбирайте повреждённые литиевые аккумуляторы самостоятельно.

Сколько стоит ошибка выбора

Если для ежедневных отключений взять AGM, через 1–2 года аккумуляторы придётся менять: ресурс в 300–600 циклов при ежедневном разряде заканчивается быстро. За время службы одного LiFePO4 таких замен AGM может быть пять и больше — с затратами на покупку, доставку, утилизацию и временем без резерва.

Обратная ошибка встречается реже: LiFePO4 для аккумулятора, который почти не используется. Он прослужит много лет, но разница в цене окупится медленно. Поэтому решающий вопрос не «какая химия лучше», а «как часто я буду разряжать аккумулятор». Ежедневно или еженедельно — LiFePO4. Несколько раз в год — AGM вполне подходит.

Типичные ошибки

1. Сравнивать цену за штуку, а не за полезный кВт·ч. AGM на 100 А·ч и LiFePO4 на 100 А·ч — это разное количество энергии.
2. Разряжать AGM до нуля. Несколько глубоких разрядов — и ёмкость заметно падает.
3. Оставлять AGM разряженным. Свинцовые аккумуляторы сульфатируются, если долго стоят недозаряженными.
4. Заряжать LiFePO4 зарядным устройством для свинцовых АКБ. Неправильный профиль — и аккумулятор либо не заряжается полностью, либо срабатывает защита.
5. Ставить LiFePO4 на неотапливаемом балконе или в гараже. Заряд на морозе повреждает элементы.