Свинец или LFP: считаем стоимость одного цикла, а не цену коробки

Сравнивать свинцовую и LFP-батарею по цене за киловатт-час паспортной ёмкости неверно: свинец безопасно использовать лишь наполовину, а его ресурс при глубоком разряде измеряется сотнями циклов против тысяч у LFP. Правильный показатель — цена, делённая на полезную ёмкость, число циклов и КПД. На ежедневной работе LFP дешевле в разы.

Свинцовые батареи (AGM и гелевые) привлекают ценой: на полке они заметно дешевле литий-железо-фосфатных. Но цена коробки — это стоимость запасённой энергии за вычетом всего, что вы не сможете использовать. Чтобы честно сравнить, нужен расчёт стоимости одного полезного киловатт-часа за всю жизнь батареи.

Метод расчёта

Формула простая:

стоимость кВт·ч = цена ÷ (номинальная ёмкость × глубина разряда × число циклов × КПД цикла)

Каждый множитель отражает то, что теряется на деле:

• Глубина разряда. Свинец при регулярной эксплуатации рекомендуют разряжать не глубже примерно 50 %: чем глубже, тем быстрее он стареет. LFP рабочим диапазоном считает 80–90 % ёмкости.
• Число циклов. У свинца при разряде на 50 % ресурс составляет сотни циклов — порядка 300–1000 в зависимости от типа и режима, точная цифра указана в паспорте. У LFP типичная величина — около 6000 циклов до остаточной ёмкости 70–80 %; насколько этому можно верить, разобрано в статье «6000 циклов LFP: правда или маркетинг».
• КПД цикла. Свинец возвращает примерно 80–85 % вложенной энергии, LFP — 90–95 %.

Расчёт с условными ценами

Цены на оборудование меняются, поэтому возьмём условные числа и будем называть их так. Допустим, 1 кВт·ч номинальной ёмкости свинцовой батареи стоит условных 120 единиц, а LFP — 250 единиц. Это только иллюстрация метода: подставьте реальные цифры из предложений поставщиков.

Разница — примерно в 11 раз в пользу LFP, хотя на полке LFP вдвое дороже. Даже если сильно ухудшить допущения для LFP, картина не меняется. Для проверки возьмём ресурс всего 3000 циклов: 1 × 0,85 × 3000 × 0,94 ≈ 2397 кВт·ч, и стоимость выходит 250 / 2397 ≈ 0,10 ед. А если свинцу дать оптимистичные 1000 циклов, получим 120 / 400 = 0,30 ед. — всё равно втрое дороже, чем LFP с пессимистичными 3000.

Календарный срок: как часто вы на самом деле её используете

Ресурс в циклах — только один ограничитель. Второй — календарный: свинцовая батарея стареет сама по себе, примерно за 3–6 лет в зависимости от температуры и режима. LFP живёт десять лет и дольше, но точное число лет зависит от производителя и условий.

Когда батарея работает как резерв и используется несколько раз в год, число циклов за жизнь невелико — меньше сотни. Тогда цену определяет срок службы. Расчёт на ту же условную цену (на одну номинальную кВт·ч в год): свинец 120 / 5 лет = 24 ед., LFP 250 / 10 лет = 25 ед. Если же пересчитать на полезную ёмкость, получится свинец 24 / 0,5 = 48 ед., LFP 25 / 0,85 ≈ 29 ед. Вывод: даже при редком использовании свинец не выигрывает по стоимости владения — он выигрывает по размеру разового платежа.

Температура: где свинец и LFP ведут себя по-разному

Холод сильнее влияет на свинец по ёмкости: на морозе он отдаёт заметно меньше энергии, чем в тепле, хотя заряжать его в холоде можно. LFP с отрицательными температурами устроен наоборот: разряд допустим примерно до −20 °C, а вот заряд ниже 0 °C запрещён — это риск необратимого повреждения ячеек. Поэтому LFP в неотапливаемом помещении требует батареи с подогревом или установки в тепле. Подробнее — в материале про накопитель и мороз. Для свинца в таком помещении отдельные меры не нужны, но ёмкость зимой надо принимать с запасом.

Другие факторы, которые не видны в цене

Есть и скрытая статья расходов: замена. Если свинец служит 4–5 лет, а система рассчитана на десять, за этот срок его придётся купить дважды, а при ежедневных циклах — четыре-пять раз. Каждая замена — это и стоимость батарей, и работа, и утилизация старых. Эти расходы в формуле выше не учтены, поэтому реальная разница обычно ещё больше. Не забудьте и про объём: чтобы получить те же 5 кВт·ч полезной энергии, свинца по номиналу нужно 10 кВт·ч, а значит, и места, и веса вдвое больше.

Где свинец ещё уместен

• Очень малый бюджет и очень малая нагрузка. Например, питание роутера и камеры на 1–2 кВт·ч, когда общая сумма невелика, а ресурс вторичен.
• Очень редкое использование. Аварийный резерв, который включается несколько раз в год.
• Короткий горизонт. Объект временный: стройка, сезонная точка на год-два.
• Холодное помещение без обогрева, где LFP без подогрева ставить нельзя.

Для дома с ежедневным циклом и для солнечных станций с накопителем свинец почти никогда не окупается. Принципы подбора ёмкости под реальную нагрузку описаны в материале про выбор ёмкости LFP-аккумулятора, а общая картина окупаемости — в статье об окупаемости накопителя.

Частые вопросы

Сколько циклов у свинца на самом деле?

Зависит от типа и глубины разряда. При разряде на 50 % — сотни циклов; при глубоком разряде до 80–100 % ресурс падает ещё сильнее. Конкретные числа — в паспорте батареи, диапазон 300–1000 здесь использован как ориентир.

Можно ли использовать свинец глубже 50 %?

Можно, но ресурс при этом быстро сокращается, и расчёт стоимости цикла получается ещё хуже. Специальные тяговые и глубокоцикловые батареи терпимее обычных, но тоже не бесконечно.

Пересчитывать ли срок службы LFP на «6000 циклов»?

Как ориентир — да, но с запасом. Число циклов зависит от глубины, тока, температуры и от того, какая остаточная ёмкость считается концом ресурса. Для сравнения со свинцом достаточно, что порядок величин отличается в разы.

Зачем нужен КПД в формуле?

Потому что часть заряженной энергии теряется на тепло. У свинца она заметнее, и каждый заряженный киловатт-час приносит меньше полезной отдачи.

Короткий вывод

Сравнивайте не цену на полке, а стоимость одного отданного киловатт-часа за всю жизнь батареи. При ежедневной работе LFP выигрывает в разы, при редком резерве разница сокращается, но чаще остаётся в его пользу. Свинец оправдан при малом бюджете, коротком горизонте и холодном помещении. Если нужна оценка под вашу нагрузку, используйте подбор системы.