Las instalaciones críticas necesitan baterías de respaldo y, hasta hace poco, el estándar de hecho estaba compuesto por baterías de ácido de plomo (VRLA) reguladas por válvulas combinadas con fuentes de alimentación ininterrumpida (UPS), pero eso ha cambiado a medida que las baterías de iones de litio (LiB) se han vuelto más eficaces.

Según Peter Panfil, vicepresidente de poder global en Vertiv “ha sido un cambio rápido, y la industria todavía está empezando a atisbar los beneficios.”

Superando las dudas

Hace solo unos años, el litio se consideraba una alternativa arriesgada y costosa frente a la opción VRLA, dice Panfil. "Cuando lo presenté, me abuchearon en el escenario".

No es sorprendente que la industria se sienta cómoda con el ácido de plomo. Es una tecnología que se remonta a 1859. Incluso las unidades VRLA selladas modernas tienen alrededor de 70 años, aparecieron por primera vez en 1957. Pero también tiene sus inconvenientes: es voluminosa, pesada y de alto mantenimiento. Las baterías necesitan ser reemplazadas cada cuatro o cinco años.

También puede ser poco fiable: un estudio realizado por el Instituto Ponemon en 2013 encontró que el 55 por ciento de las fallas en los centros de datos involucraban baterías VRLA. Aunque estudios posteriores redujeron esa cifra, aunque sigue siendo un shock.

Las baterías de iones de litio tienen ventajas, pero aparecieron recientemente en la escena. Surgieron en la década de 1970, gracias al trabajo del físico John Goodenough y el químico Stan Whittingham y fueron comercializados por fabricantes de dispositivos portátiles a partir de Sony.

Estas baterías tienen un ciclo de vida cuatro veces más largo que el VRLA, son más livianos y tienen una densidad de potencia considerablemente mayor: el VRLA puede almacenar alrededor de 40W / kg, mientras que las baterías de ión litio alcanzan 200W / kg o más.

Sin embargo, el gran factor que hace que LiB sea viable en los centros de datos es el reciente y “dramático” cambio en el coste. La tecnología comenzó con una gran desventaja de precio en comparación con VRLA, pero la dirección de viaje era clara: Vertiv vio el potencial y se involucró temprano.

En su primera tabla comparativa, en 2014, las baterías de iones de litio eran cuatro veces el coste del ácido de plomo regulado por válvula (VRLA). Hace tres años, el coste normalizado del ion de litio era aproximadamente tres veces más que el ácido de plomo regulado por válvulas (VRLA). Hace dos años, costaban aproximadamente el doble. "Hace un año y medio fue 1,5 veces; hoy, es básicamente 1,2 veces".

Pero estos son solo los costes iniciales. La historia cambia cuando se habla del coste total de propiedad, para los centros de datos de múltiples inquilinos (MTDC) que necesitan cinco minutos de tiempo de funcionamiento de sus baterías de UPS. "Si nos normalizamos para esa aplicación, y un coste total de propiedad de 15 años, la batería de ión de litio es sin duda la ganadora".

El saldo se ha volcado a favor del litio: el TCO en los centros de datos ahora es la mitad del coste de ejecutar VRLA. Ya nadie me está abucheando más, dice Panfil. "Solía ​​decir que, una vez que se invierte el coste total de propiedad, la gente cambia el interruptor. Ahora, la gente se está preguntando ahora '¿Por qué seguir gastando el doble?'"

El progreso no ha sucedido por arte de magia. Las baterías de iones de litio han bajado de precio debido a su comercialización en otras industrias, como los vehículos eléctricos. "En el espacio crítico, somos el surfista que atrapa el final de la ola, todos los fabricantes de autos eléctricos salieron y descubrieron cómo aumentar la densidad y la seguridad y reducir los costes".

Y hay más

El ahorro de TCO es solo el comienzo. Existen otros muchos beneficios disponibles: los clientes comienzan a aprovechar los tiempos de ejecución más cortos y ahorran en los costes de refrigeración, porque algunos LiB pueden prosperar a temperaturas más altas.

Y hay algo más allá de eso, dice Panfil: "Y todavía ni siquiera están empezando a ver qué pueden hacer cuando aplican servicios de energía inteligente a través de un UPS orquestado, mirando la gestión de la demanda y el arbitraje energético".

También hay un valor en el ahorro de espacio, ya que las baterías de litio son más pequeñas, por lo que los clientes pueden convertir un poco de espacio de la batería en espacio en blanco. Aunque es difícil de monetizar en los edificios existentes, es un diferencial en los nuevos diseños.

En los centros de big data center, el coste de la tierra es importante: "En el norte de Virginia en este momento, están pagando 2 millones de dólares por acre, están pagando 50 dólares por pie cuadrado."

Otro beneficio a largo plazo será un movimiento para racionalizar la provisión de UPS. La industria está trabajando para eliminar la capacidad varada, y LiB ayuda a ajustar el tamaño de la provisión de respaldo, "La industria ha estado pasando por una revolución muy silenciosa durante los últimos cinco años. Comenzó con el cambio de 2N a N + 1" dice Panfil.

Sin embargo, el cambio será lento, ya que la industria es conservadora. "En este momento, prácticamente la especificación de todos apunta a que VRLA es el principal y LiB la alternativa. En algún momento el LiB será el primario y el VRLA la alternativa. Y, finalmente, tendrán el LiB como fuente y el VRLA desaparecerá."

Sin embargo los iones de litio aún se enfrentan a extenuantes regulaciones, debido a algunos problemas con los dispositivos portátiles, a pesar de que los centros de datos utilizan productos con una densidad de energía más baja y una química mucho más estable.

Acción de retaguardia

Los que apoyan las tecnologías rivales seguirán apuntando al miedo y las regulaciones: "Si su tecnología no puede competir por sus propios méritos, lo único que pueden hacer es infundir temor en los usuarios".

Incluso hay un lugar para el litio en el mundo más especializado de la copia de seguridad de tiempo de ejecución corto, que se ha movido principalmente hacia el plomo puro de placa delgada.

Por supuesto, algunos pueden ser escépticos acerca de lo que se incluye en los cálculos del costo total de propiedad, pero Panfil dice que se basan en el coste inicial, el coste de reemplazo y los costes de mantenimiento.

Vertiv invirtió en una unidad de batería de iones de litio y comenzó a defender la tecnología, cuando quedó claro que estas baterías eran viables.