LFP-akud, mida nimetatakse ka LiFePO4-ks ehk liitiumrauafosfaadiks, kuuluvad liitiumioonide perekonda, kuid eristuvad nende keemilise ehituse ja eripärade tõttu. Enamik tänapäeval turul olevaid liitiumakusid sisaldavad ehituses materjale nagu kobalt, mangaan või nikkel. LiFePO4 lähenemine on aga erinev, kuna katoodi ehk aku positiivse osa valmistamiseks kasutatakse rauafosfaati. Selline ehitus pakub tegelikult mitmeid olulisi eelkäsi. Need on tavaliselt ohutumad kui alternatiivid ja on ka kauem elavad. Just ohutuse ja vastupidavuse kombinatsioon tõttu näeme üha rohkem inimesi, kes valivad LiFePO4-akusid näiteks elektriautode toiteks ja koduseks energiasalvestuseks.
LiFePO4 aku toimib peamiselt raudfosfaadi tõttu, mis aitab suurendada energiahoidmist ohutuse kahjustamata. Materjal loob aku sees stabiilse raami, mis võimaldab laetud osakeste liikumist edasi-tagasi positiivse ja negatiivse otsa vahel, kui me neid laeme või kasutame. Uuringud näitavad, et neil akudel on võimalik hoida rohkem energiat ruumalaühiku kohta võrreldes teiste tüüpidega, lisaks kestavad nad kauem läbi korduvate laadimistsüklite. Seetõttu peavad paljud LiFePO4 rakke üheks parimaks valikuks kanduvate energialahenduste puhul, mis vajavad usaldusväärset pikaaegset toimimist.
LFP-akud ehk tehniliselt nimetatud liitiumrauafosfaadi akud eristuvad tänu oma muljet avaldavale energiatihedusele ja üldisele tõhususele. Vanaema põlvkonna aku-tehnoloogiatega võrreldes suudavad need akuplokid hoida palju rohkem energiat ja seda vajadusel tõhusalt edasi anda. Hiljutiste turuanalüüside, sealhulgas IEA raportite kohaselt aitavad LFP-akud kaasa taastuvenergia levikule, kuna nad võimaldavad tõhusalt salvestada liigset päikese- või tuuleenergiat. Neid kasutatakse eriti tihti perioodidel, kui elektritarbimine tõuseb, kuna need säilitavad stabiilset väljundit ülekuumenemata. Nende kompaktne suurus võimaldab neid paigaldada ruumidesse, kus teised valikud hõivaks liiga palju ruumi, mistõttu kasvab nende kasutus elektriautodes ning kodude ja ettevõtete varuenergia süsteemides.
Pikendatud eluea ja vastupidavuse osas tõstuvad LiFePO4 aku peaksid täna turul saadaolevate alternatiivide hulgast selgelt esile. Need akud kestavad üldiselt 3000 kuni 5000 laadimistsüklit, mis on palju rohkem kui traditsiooniliste pliiaku võimalused. Erialaekspertide sõnul kinnitavad need väited, märkides, et LiFePO4 aku säilitavad hästi oma toimivust ka eri ilmatingimuste ja temperatuurimuutuste mõjul. Kuna neid ei pea nii sageli vahetama, säästab ettevõte pikemas perspektiivis raha, säilitades samas usaldusväärsed energiasalvestusvõimalused aasta aastalt. Seetõttu on need eriti väärtuslikud päikesepaigalduste ja varundussüsteemide jaoks, kus usaldusväärsete energiavarude olemine on kriitilise tähtsusega.
LiFePO4 aku on ohutuse osas eriti silmapaistvad, eriti soojusprobleemide ja nende kõrvaltoodete suhtes. Neis akudes pole lihtsalt samu ülekuumenemisega seotud probleeme, mis paljusid teisi liitiumi põhiseid aku muret tekitavad, seega on need palju ohutumad isegi kõrgematel temperatuuridel. Suur pluss on ka nende koostis, mis ei saasta keskkonda, erinevalt vanadest akudest, mis olid täis raskmetalle ja ohtlikke keemilisi aineid. Seda kinnitavad nii IEEE ekspertide hinnangud kui ka mitmes toideteaduslikus artiklis toodud andmed, mis näitavad, miks need akud on ohutuse ja keskkonnasõbralikkuse seisukohalt parim valik. Kuna need akud on ohutud, töötavad hästi ja ei kahjusta keskkonda, on loomulik, et üha rohkem kodu paigaldab neid elektri hoiule ning ka paljud teised tööstusharud on nende kasutusele asuma.
Üha rohkem kodu kasutab energiasalvestuseks raud-fosfaadiakumulatoreid (LiFePO4), mis aitab kodumajapidamisi palju tõhusamalt käia. Kui inimesed paigaldavad need akud oma kodusse, saavad nad salvestada päevasedel valmistatud liigset päikesepaika, mida saab hiljem öösel kasutada. See tähendab vähem sõltuvust võrgust ja märkimisväärselt väiksemaid kuulamakse, kui enne. Reaalseid näiteid on näidatud, kus kodud säästsid pärast selle tüüpi akusüsteemidele siirdumist umbes 30% oma energiakuludest, mis muudab kogu koduenergia haldamise palju paremaks kui varem.
LiFePO4 aku on muutunud ärienergia salvestamise lahenduste jaoks väga oluliseks, võimaldades ettevõtetele vähendada käituskulusid ja samal ajal muuta nende elektrivarustust usaldusväärsemaks. Ettevõtted paigaldavad neid akusid erinevatesse konfiguratsioonidesse, kus nad saavad energiat koguda, kui hinnad on madalamad, ja seejärel seda kasutada, kui hinnad tõusevad. Sääst on reaalne ka praktikas. Paljud ettevõtted teatavad, et nende kuukulude oluline vähenemine toimus kohe pärast selle süsteemi tüübile vahetamist. Mõned isegi tõid esile kahanemise umbes 20%, mis ajajoonil suure operatsioonide puhul, kellel on kõrge energiavajadus, teeb suure vahe.
Lähedal asjade suuremas pildist, LiFePO4 aku mängib suurt rolli suurtmahuliste energiasalvestuslahenduste puhul. Kui need akud ühendatakse võrgustikuga, aitavad nad hoopis hoida kogu süsteemi tasakaalus, samuti on lihtsam integreerida rohelisi energiaallikaid. Võtke Põhja-Carolina näiteks, kus Electric Membership Corporation on käivitanud suure salvestusprojekti. Nad kasutavad korraga mitmeid neist aku tüüpidest, et toime tulla perioodidega, kus elektrienergia nõudlus hüppab. See seadistus ei hoolitse mitte ainult taastuvenergia ressursside parema kasutuse eest, vaid muudab ka kogu võrgustiku usaldusväärsimaks ajapikku. Lisaks avab see uusi võimalusi, kuidas me salvestame ja jaotame energiat ühendustes.
Põhja-Carolina elektrikoostööühingud kasutavad LiFePO4 aku mälestuses oma võrgustikus. Nad on käivitanud katsetusprogrammi, mis hõlmab nende täiustatud akude paigaldamist erinevatesse jaamadesse üle osariigi, lootes kokku umbes 40 megavati suuruse salvestusvõimsuse. Põhimõte on järgnev: akud laadivad elektri nõudluse madalseisu ajal ning vabastavad salvestatud energiat siis võrku tagasi tippude ajal, mida kõik kogevad. See lähenemine aitab hoida üldist energiavarustust stabiilsemalt ning toetab samas ka nulltasemel süsinikheidete saavutamiseks tehtavaid jõupingutusi. Koostööühingud näevad selles suurema strateegia osana, mis hõlmab paremat kohalike taastuvenergiaallikate, nagu näiteks päikesepaneelid ja tuulikud, mis on hajutatud üle kogukondade, integreerimist.
Liiva raudfosfaadi (LiFePO4) akude ja tavapäraste liitiumioonmudelite võrdlemisel ilmnevad üsna selged erinevused hindade, toimivuse ja eluea osas. LiFePO4 odavama hinna peamine põhjus on tootjate poolt kasutatavate rohkuse ja keemiliselt stabiilsemate materjalide kasutamine tootmisel. Toimivuse seisukohalt aga annavad need akud väiksema energiatiheduse kilogrammi kohta, umbes 90 kuni 120 Wh/kg, samas kui tavapärased liitiumioonakud jõuavad 150 kuni 200 Wh/kg-ni. Kuid LiFePO4 tõeline tugevus on ohutusomadustes ja vastupidavuses, mis kestab 1000 kuni isegi 10 000 laadimistsüklit. See on paljult rohkem kui enamuse liitiumioonvastaste mudelite 500 kuni 1000 tsüklit enne vahetamise vajadust. Seda kinnitavad ka energiateaduse artiklid, mis selgitab, miks nii paljud tööstuskeskkonnad eelistavad LiFePO4 akusid, kui usaldusväärsus aja jooksul on kõige olulisem.
Vaadates LiFePO4 akude tööd energiasalvestuse süsteemides, on nende toimivus selgelt parem kui vanemate tehnoloogiate, näiteks pliiakuude puhul. Muidugi võivad pliiakuud tunduda atraktiivsemad, kuna nende algkulu on madalam, kuid LiFePO4 võtab ettepoole, kui on vaja töö korralikult teha. Nendega saab laadida ja tühjendada palju kiiremini, võimalustega vahemikus 1C kuni 25C. Selline kiirus on oluline eriti olukordades, kus energiat on vaja kiiresti salvestada või vabastada. Eriliselt muljetavaldav on nende jõudluse stabiilsus sõltumata ilmastikutingimustest või temperatuuritingimustest. See usaldusväärsus teeb neist eriti sobivaks valiku päikesepaigalduste ja kodulehtse energiasalvestuse seadmete puhul. Kõigile, kes on tõsiselt huvitatud usaldusväärsete energiasalvestuslahenduste pärast, mis kasvavad nõudlusega kaasa, tõmbub LiFePO4 esile kui tark valik tänapäeval saadaval olevate aku tehnoloogiate seast.
Kui need on paaris päikesepaneelidega, siis raud-fosfaadi (LiFePO4) akud suurendavad kodude ja ettevõtete energiasäästlikkust ning energiasalvestust. Neist akudest mahub suhteliselt palju võimsust väikese suurusega, mis tähendab, et kodupered saavad salvestada rohkem energiat ilma vajaduseta suurte akupankade järele, mis hõivaksid ruumi garaažis või keldris. Kompaktne disain aitab tegelikult päeva jooksul paremini energiat hallata. Pilvesõna pärastlõugadel või kui võrk lülitub välja, astuvad need akud usaldusväärselt sisse, et hoida tuled ja kodumasinaid töös. Igaühe jaoks, kes kaalub päikesepõhelist energiat, tõmbab see kombinatsioon tähelepanu, sest see salvestab mitte ainult rohkem energiat, vaid teeb seda ohutult pikemas perspektiivis ilma nii kiire degradatsioonita kui teiste aku tüüpide puhul.
Päikesepaistelise energia salvestamine LiFePO4 akuades toob rahalise säästu ja keskkonnateadlikkuse seisukohalt reaalseid eeliseid. Tööstusharude sisemised eksperdid mainivad, et nende akudele üleminek vähendab märgatavalt nii energiakulusid kui ka kahjlike heidete hulka. Võtke ette näiteks tõhusaid tulemusi: paljud majapidamised teatavad elektriarvete vähenemisest umbes 15–20 protsenti pärast akude paigaldamist. Ka teadusuuringud kinnitavad seda, näidates märgatavat paranemist keskkonnamõjus, kui väheneb sõltuvus kullist ja gaasist. Just akude vastupidavus ja vähene hooldusvajadus eristavad neid konkurentsist. Need kestavad aastaid ilma asendamise vajaduseta, mis tähendab vähem raiskamist ressurssidest aja jooksul. Selline vastupidavus koos vähenenud hoolduskuludega muudab need akud targaks valikuks kõigile, kes on tõsiselt pühendunud oma süsinikjalgu vähendama, samas saades energialahendustest häid väärtust raha eest.
Liitiumi-raud-fosfaadi ehk LiFePO4 aku pöörab täiesti ümber selle, kuidas me energiasalvestamist mõtleme. Teadlased, kes töötavad selle tehnoloogia kallal, saavutavad reaalseid edusammusid nii aku ehituses kui ka nende töökindluses, püüdes lahendada probleeme, nagu suurema võimsuse saavutamine väiksemates ruumides ja tootmiskulude vähendamine. Vaatame, mis toimub uute elektroodmaterjalidega, mida on hiljuti laborites üle maailma avastatud. Need parandused suurendavad tegelikult aku eluiga, vähendades vajadust vahetada neid välja, samas kui säilitatakse nende tõhusust ajal. Mida see kõik tähendab? Näeme, et paremad valikud tekivad inimestele, kes vajavad usaldusväärseid energiavooluallikaid, samas keskkonda kahjustamata. Kuna puht energiahulk on maailmas üha olulisemaks saamas, siis LiFePO4 tehnoloogias toodud uuendused mängivad suurt rolli nende vajaduste rahuldamisel.
LiFePO4 aku peaksid meie edasise liikumise suunas jätkusuutlike energiasüsteemide poole märgiliselt oluliseks saama. Neid akusid iseloomustab hea stabiilsus ja ohutus võrreldes paljude alternatiividega, mis muudab need suurepärasteks valikuteks päikeseelektri salvestamiseks ja elektriautode toiteks. Turu-uuringud näitavad, et nende akude kasutamine suureneb järgnevatel aastatel märkimisväärselt, kuna ettevõtted ja isikud soovivad vähendada süsinik emissioone ja samas tagada oma elektrivarustuse usaldusväärsust. Selliste akude toimimise põhimõte võib muuta kogu meie energiasalvestuse viisi. Need võivad aidata taastuvenergiat levitada igale kodusse, ettevõttesse ja tehastesse, kuigi enne nende täielikku asendamist teiste aku tüüpidega tuleb lahendada veel mõned kuluküsimused. Siiski tundub nende tulevaseks väljavaade üsna lubavat, mis puudutab puhtama energiatuleviku.
