Lettura interessante sulle batterie

[AndreaB72]

Lasciamo perdere le situazioni personali e parliamo di dati.

Assumiamo che l'elettronica relativa alla ricarica sia sufficientemente moderna e adeguata. L'assunzione ha senso perché il costo delle batterie, sia al Pb fascia alta che LFP, giustifica ampiamente l'investimento.
Facciamo conto che l'impianto del diportista medio sia composto da
- Capacità utilizzabile di ~200Ah
- Battery monitor
- Alternatore qualsiasi (>=60A)
- DC/DC da 30A per caricare il banco servizi
- Caricabatterie da banchina che supporti un minimo di configurazioni - nello specifico la tensione di assorbimento e float (meglio anche i tempi, ma ci accontentiamo)
Il resto non è funzionale a scegliere LFP/Pb e qualsiasi considerazione, tipo l'aggiunta di un altro DC/DC, è da vedere come un ulteriore abbellimento che non ha niente a che vedere con la scelta.
Consideriamo soluzioni per banchi batterie da 400Ah Pb, 200/400Ah LFP e form factor compatibile con lo spazio per batterie tradizionali da 100/200Ah.

Partiamo dagli aspetti tecnici (poi vediamo i costi). Le opzioni sono:
- Pb: 4 batterie da 100Ah o 2 da 200Ah economiche (~100 cicli al 50% di residuo)
- Pb: 4 batterie da 100Ah o 2 da 200Ah fascia alta (~1200 cicli al 50% di residuo)
- LFP drop-in di fascia alta tipo SOK
- LFP assemblate (celle + BMS)
- LFP Victron + BMS Victron

Lasciamo perdere il caso del Pb economico perché non si fa l'aggiornamento dell'impianto per poi usare batterie di Brico.
Escludo subito Victron perché su impianti a 12V non ha senso. L'architettura con balancer interno (peraltro passivo) e BMS esterno ha senso solo per stringhe in serie e installazioni complesse. Nel nostro caso sono soldi buttati (sarei quasi tentato di dire che Victron l'ha fatta fuori del vaso, e tanto anche).

Per le SOk consiglierei 2 o 3 batterie da 100Ah. Si hanno 8000 cicli, 200/300A di output con 400/600A di picco. BMS interno con bluetooth e riscaldatore integrato. Utilizzabili: 170/255Ah.
Per le assemblate consiglierei due banchi da 200Ah o un banco da 320Ah. In entrambi i casi si parla di 10000 cicli per le celle di nuova generazione. BMS a mosfets JK da 200A per il secondo caso e due JK da 150A nel primo caso. Utilizzabili 340/270Ah.
Per le Pb siamo sulle Optima di fascia alta da 100Ah. Questi sono i nostri 400Ah di cui facciamo 250Ah utilizzabili (scendiamo sotto il 50% di SOC visto che le specs lo consentono).

Sulla durata: le LFP sono date all'80% di residuo mentre le PB sono al 50%. Per questo compensiamo in questo modo: moltiplichiamo i cicli per il residuo e abbiamo un indice affidabile. Per far contenti gli scettici mettiamo un ulteriore penalizzazione su LFP riducendo al 66%. Non mettiamo la tara sul Pb, anche se sarebbe necessario perché la vita del Pb degrada senza un adeguato stoccaggio ma noi lasciamo la barca ferma per lunghi periodi.
- LFP SOK: 8000*0.8*0.66=4267
- LFP Ass.: 10000*0.8*0.66=5280
- Pb Optima: 1200*0.5=600
Il bilancio è ovviamente a favore di LFP con un margine di quasi un ordine di grandezza. In pratica le LFP non si cambiano più fino a che non escono le batterie al sodio (che ad oggi funzionano a 175 gradi centigradi se non sbaglio - meglio non averle in barca).

A livello di costi (a spanne):
- LFP SOK: ~1300/1800 euro a seconda di 200Ah o 300Ah
- LFP Ass.: ~1000/1500 euro per i 320Ah/400Ah
- Pb Optima: 800 euro

Facendo un bilancio si vede che
- Con le SOK si spende di più ma si ottiene una prestazione nettamente superiore: 7x in termini di durata ma ~2x in termini di costi (ma non mi rompo più le scatole con l'acqua distillata).
- Con le assemblate si ha una prestazione molto superiore: molta più carica, 9x di durata ma 1.5x in costi (che cresce un po' se le facciamo assemblare da terzi).

Alcune considerazioni da fare:
- Le LFP pesano una frazione del Pb e prendono meno spazio
- Le assemblate devono appunto essere assemblate per cui si deve aggiungere qualche soldo per farle assemblare da un professionista nel caso manchino le competenze
- Escludere il caso delle assemblate non ha senso. La tecnologia è diversa quindi esistono opportunità diverse, inclusa quella di assemblare.
- Banchi ibridi aggiungono complessità inutile e sono consigliati solo da un gruppo ristretto di persone che ha fatto male i calcoli (e da chi vende soluzioni ibride)
- Le LFP sono più sicure del Pb a parità di capacità (non meno, indipendentemente da cosa si racconta su internet)
- Il settaggio degli strumenti di ricarica deve essere fatto sia per il Pb che per LFP. Anche se sono diversi, il costo di fare le impostazioni non cambia (va fatto fare a chi lo sa fare).

La mia conclusione è che, nel momento in cui l'impianto garantisce il minimo per gestire il litio, non c'è dubbio sulla convenienza. Questo non significa che tutti devono passare al litio, anzi, ma in quel caso entrano considerazioni relative alla preferenza personale non supportate da dati.
Chiariamo: le preferenze personali, razionali o no, sono assolutamente legittime; per esempio va benissimo dire che si rimane sul Pb perché si conosce meglio e ci si sente più confidenti, ma non confondiamo i dati con altre cose.