Tìm hiểu tất tần tật về UPS Lithium và tương lai của loại UPS này
Ắc quy lithium-ion ngày càng được ứng dụng rộng rãi trong các hệ thống UPS nhờ tuổi thọ cao và hiệu suất vượt trội. Tuy nhiên, liệu công nghệ này đã đủ trưởng thành để thay thế hoàn toàn ắc quy axit-chì trong vòng 5 năm tới? Hãy cùng Minh Phát Tech phân tích để tìm ra câu trả lời.
So sánh giữa ắc quy Lithium-ion và ắc quy axit-chì
Tuổi thọ và chu kỳ sạc/xả
Ắc quy lithium-ion thường có tuổi thọ từ 8 đến 15 năm. Với số chu kỳ sạc/xả có thể đạt 2.000 đến 5.000 chu kỳ tùy loại và điều kiện sử dụng. Điều này giúp hệ thống UPS hoạt động ổn định trong thời gian dài mà không cần thay thế pin thường xuyên.
Trong khi đó, ắc quy axit-chì có tuổi thọ ngắn hơn đáng kể, chỉ khoảng 3 đến 5 năm. Với chu kỳ sạc thường chỉ từ 300 đến 800 lần. Việc phải thay pin định kỳ không chỉ làm gián đoạn hệ thống mà còn tăng chi phí vận hành về lâu dài.

Hiệu suất và tốc độ sạc
Ắc quy lithium có hiệu suất chuyển đổi năng lượng rất cao. Thường đạt trên 90%, thậm chí đến 95%. Đồng thời có khả năng sạc nhanh hơn nhiều so với axit-chì. Nhờ đó, hệ thống UPS có thể sẵn sàng hoạt động trở lại sau một thời gian ngắn.
Ngược lại, axit-chì có hiệu suất thấp hơn (khoảng 70–80%) và mất nhiều thời gian để sạc đầy. Điều này dễ dẫn đến tình trạng không kịp sạc lại pin trong các khu vực có điện chập chờn hoặc mất điện liên tục.
Xem thêm:
So sánh hiệu suất UPS có và không có công nghệ PFC
Bộ Lưu Điện ECOs 3 pha Online 10kVA EC10K2S
Kích thước và trọng lượng
Ắc quy lithium-ion có ưu điểm lớn về thiết kế: nhẹ hơn và nhỏ gọn hơn nhiều so với ắc quy axit-chì có cùng công suất. Điều này rất hữu ích trong các ứng dụng đòi hỏi tiết kiệm không gian. Ví dụ như phòng server, trung tâm dữ liệu hoặc hệ thống gắn tủ rack.
Với cùng một dung lượng lưu trữ, ắc quy axit-chì thường nặng gấp đôi và chiếm diện tích gấp rưỡi. Khiến việc bố trí và bảo trì trở nên cồng kềnh hơn.
Khả năng chịu nhiệt và môi trường khắc nghiệt
Ắc quy lithium hoạt động ổn định hơn trong nhiệt độ môi trường rộng hơn. Ít bị suy giảm hiệu suất khi nhiệt độ cao hay thấp. Điều này giúp tăng tính linh hoạt khi lắp đặt trong các môi trường khó kiểm soát nhiệt độ, như nhà máy, nhà trạm ngoài trời…
Axit-chì dễ bị ảnh hưởng bởi nhiệt độ. Đặc biệt là khi nhiệt độ vượt ngưỡng 25°C, tuổi thọ sẽ giảm nhanh chóng. Ngoài ra, pin axit-chì nhạy cảm với độ ẩm và cần điều kiện bảo quản tốt hơn.
An toàn và công nghệ quản lý pin (BMS)
Ắc quy lithium cần có hệ thống quản lý pin thông minh (BMS). Để giám sát điện áp, dòng điện, nhiệt độ và bảo vệ chống quá sạc, quá xả. Khi được tích hợp đúng cách, hệ thống này giúp tăng độ an toàn, tránh cháy nổ và kéo dài tuổi thọ pin.
Tuy nhiên, lithium cũng tiềm ẩn rủi ro nếu không được kiểm soát tốt. Trong khi đó ắc quy axit-chì thường an toàn hơn về mặt hóa học. Nhưng lại dễ hư hỏng nếu sạc sai cách, để cạn điện quá mức hoặc không được bảo trì định kỳ.
Chi phí đầu tư ban đầu và tổng chi phí vòng đời (TCO)
Chi phí đầu tư ban đầu của UPS sử dụng pin lithium cao hơn 30–50% so với hệ thống dùng ắc quy axit-chì. Đây là rào cản khiến nhiều doanh nghiệp nhỏ còn e dè.
Tuy nhiên, nếu xét về tổng chi phí vòng đời (Total Cost of Ownership – TCO), thì lithium lại tiết kiệm hơn rõ rệt. Nhờ tuổi thọ dài, ít cần thay thế, bảo trì thấp, tiêu tốn điện năng ít hơn và ít tạo nhiệt. Giúp giảm cả chi phí làm mát trong phòng máy.

Thực trạng triển khai UPS Lithium hiện nay
Trong vài năm gần đây, UPS sử dụng pin lithium-ion đã không còn lạ. Nhiều nhà sản xuất lớn như Hyundai, Schneider Electric, Eaton hay Vertiv đã bắt đầu tích hợp công nghệ pin lithium vào các dòng UPS mới của họ. Đặc biệt là ở phân khúc online UPS cho doanh nghiệp, trung tâm dữ liệu và công nghiệp nhẹ.
Lý do chính là ngày càng nhiều doanh nghiệp nhận thấy lợi ích dài hạn từ việc sử dụng lithium. Chúng ít cần bảo trì, giảm rủi ro ngắt quãng, tiết kiệm không gian. Tại các trung tâm dữ liệu – nơi mà không gian, hiệu suất và độ ổn định là ưu tiên hàng đầu – Pin lithium gần như đã trở thành lựa chọn mặc định cho hệ thống lưu điện.
Trong khối y tế, bệnh viện cũng bắt đầu chuyển sang UPS lithium để tránh gián đoạn thiết bị y tế quan trọng. Hạn chế việc thay thế pin thường xuyên gây ảnh hưởng đến vận hành. Một số công trình viễn thông, trạm BTS ngoài trời cũng ưu tiên dùng lithium. Do khả năng chịu nhiệt và thời gian sử dụng lâu hơn.
Tuy vậy, ở phân khúc hộ gia đình hoặc văn phòng nhỏ, UPS lithium vẫn chưa phổ biến. Nguyên nhân chủ yếu đến từ chi phí đầu tư ban đầu cao hơn đáng kể. Cộng với việc thị trường vẫn quen với các dòng UPS axit-chì truyền thống.
Tóm lại, UPS lithium đang dần mở rộng hiện diện. Đặc biệt trong các lĩnh vực yêu cầu hiệu suất cao, độ tin cậy và không gian tối ưu. Công nghệ này đang tạo ra một xu hướng chuyển đổi mạnh mẽ.
Rào cản khiến Lithium chưa thể thay thế hoàn toàn
Dù sở hữu nhiều ưu điểm vượt trội, UPS sử dụng pin lithium vẫn gặp một số rào cản trong quá trình phổ cập rộng rãi:
- Chi phí đầu tư ban đầu cao: Mức giá chênh lệch so với axit-chì. Khiến nhiều doanh nghiệp nhỏ và hộ gia đình e ngại.
- Tâm lý ngại thay đổi: Người dùng đã quen với ắc quy axit-chì nên còn dè dặt trước công nghệ mới. Đặc biệt là những nơi không có đội ngũ kỹ thuật chuyên sâu.
- Lo ngại về an toàn: Dù đã cải thiện đáng kể, pin lithium vẫn bị gắn mác “dễ cháy nổ” nếu không có hệ thống BMS tốt. Gây ra sự thận trọng trong lựa chọn.
- Yêu cầu kỹ thuật cao hơn: Việc tích hợp, quản lý và bảo trì hệ thống lithium đòi hỏi kiến thức kỹ thuật và thiết bị chuyên dụng hơn so với axit-chì.
Những yếu tố trên khiến lithium khó thay thế hoàn toàn trong ngắn hạn. Đặc biệt là ở phân khúc giá rẻ và dân dụng.
Dự báo và tiềm năng trong 5 năm tới
Dù còn một số rào cản, nhưng xu hướng chuyển sang UPS lithium là khó đảo ngược. Nhiều yếu tố đang thúc đẩy quá trình này diễn ra nhanh hơn trong 5 năm tới:
- Giá pin lithium ngày càng giảm: Nhờ quy mô sản xuất lớn, đặc biệt từ ngành ô tô điện. Giúp rút ngắn khoảng cách chi phí so với axit-chì.
- Nhu cầu về độ ổn định và không gian: Các trung tâm dữ liệu, thiết bị y tế, nhà máy thông minh… Đều cần hệ thống lưu điện gọn nhẹ, bền bỉ, sạc nhanh – đúng với thế mạnh của lithium.
- Chính sách thúc đẩy năng lượng xanh: Các tiêu chuẩn môi trường khắt khe hơn đang buộc doanh nghiệp phải lựa chọn giải pháp hiệu suất cao và thân thiện hơn với môi trường.
- Đổi mới từ nhà sản xuất: Các hãng lớn đang tích cực phát triển dòng UPS tích hợp lithium với mức giá dễ tiếp cận hơn. Đồng thời đơn giản hóa lắp đặt và bảo trì.
Với những yếu tố trên, UPS lithium có khả năng thay thế phần lớn thị trường axit-chì ở phân khúc trung và cao cấp trong vòng 5 năm tới. Tuy nhiên, việc thay thế hoàn toàn ở phân khúc phổ thông vẫn cần thêm thời gian và điều kiện phù hợp.