近日，億緯鋰能(SZ：300014)60GWh超級儲能工廠(chǎng)一期正式投產(chǎn)，創(chuàng )下了單體規模儲能工廠(chǎng)之最。這意味著(zhù)，此前發(fā)布的Mr.Big儲能電芯正式實(shí)現了量產(chǎn)。
據了解，該款Mr.Big電芯于2023年8月正式推出，單體容量為628Ah，現成為行業(yè)內首個(gè)量產(chǎn)的600Ah+電芯。
億緯鋰能628Ah儲能電芯的量產(chǎn)在行業(yè)內意義重大，打響了600Ah+儲能電芯量產(chǎn)的第一槍。今年以來(lái)，遠景能源、瑞浦蘭鈞、蜂巢能源等頭部?jì)δ軓S(chǎng)商均發(fā)布了600Ah+儲能電芯，進(jìn)入2025年，量產(chǎn)消息或接連而來(lái)。
儲能電芯的大型化，已成行業(yè)趨勢。一方面，電芯的單體容量越來(lái)越大，目前業(yè)內對外公布的最高容量已達1100Ah+;另一方面，隨著(zhù)迭代速度越來(lái)越快，業(yè)界對過(guò)快大型化的質(zhì)疑與憂(yōu)慮也隨之而來(lái)。
去年5月，中國科學(xué)院院士歐陽(yáng)明高曾在CIBF2023大會(huì )上指出，“300Ah+磷酸鐵鋰儲能電芯在本征安全方面，實(shí)際是比較危險的。”可以說(shuō)，電芯廠(chǎng)商在集體挑戰高能量密度、高循環(huán)次數和高安全性難以調和的“不可能三角”，那么大型化之路的終點(diǎn)在哪里?
大型化已演變?yōu)檐妭涓傎?/strong>
在丹麥作家安徒生100多年前的《紅舞鞋》童話(huà)名篇中，小姑娘偶然得到了一雙紅舞鞋。這雙“紅舞鞋”有著(zhù)獨特的魔力，只要穿上它，就會(huì )瘋狂地起舞，除非死去，否則永遠停不下來(lái)。
停不下來(lái)的，是儲能電芯大型化的節奏。電芯廠(chǎng)商也似乎中了“紅舞鞋魔咒”，紛紛朝著(zhù)大型化的方向狂飆。
2020年，寧德時(shí)代首先發(fā)布了280Ah的儲能電芯，打響了大型化的“第一槍”。這款電芯以其超過(guò)6000次的循環(huán)壽命、大單體容量和簡(jiǎn)單的成組方式，十分匹配大儲和工商儲的應用場(chǎng)景，令眾多電芯企業(yè)紛紛效仿。在此之前，儲能電芯的單體容量多為50Ah、100Ah。
龍頭帶動(dòng)效應明顯。隨著(zhù)搭配280Ah電芯的20尺3MWh儲能柜成為主流，各家電芯廠(chǎng)紛紛推出了自己的280Ah電芯。直到今日，280Ah電芯依然活躍在儲能市場(chǎng)。
進(jìn)入2022年以來(lái)，各大電芯廠(chǎng)家基于280電芯的尺寸不斷挖掘電芯潛能，開(kāi)始朝著(zhù)大型化方向發(fā)展，演化出了300Ah、305Ah、310Ah、314Ah、320Ah等不同容量規格的儲能電芯。其中，314Ah電芯因其極度匹配20尺5MWh電池柜，逐步成為行業(yè)共識和發(fā)展方向。
然而，電芯大型化并未就此止步。幾乎與推出300Ah+電芯同步，500Ah+、600Ah+甚至更大容量的電芯逐漸成為各大電芯廠(chǎng)商的研發(fā)重點(diǎn)。
跑在前面的是億緯鋰能和雄韜股份，二者分別推出了560Ah和580Ah容量的儲能電池，隨后，國內電芯廠(chǎng)商紛紛加入大容量電芯的“軍備競賽”，相繼發(fā)布500Ah以上的電芯計劃或產(chǎn)品，且容量也不斷超越。
華夏儲能經(jīng)不完全統計，截至目前，國內主流電芯廠(chǎng)商推出的大電芯產(chǎn)品包括(上圖)：蜂巢能源730Ah大容量?jì)δ?ldquo;短刀”電芯、南都電源(SZ：300068)690Ah儲能電芯、天弋能源630Ah長(cháng)時(shí)儲能電芯、中創(chuàng )新航(HK：003931)625Ah儲能電芯、億緯鋰能628AhMr.Big儲能電芯，遠景儲能搭載單箱8MWh儲能系統的700Ah電芯，楚能新能源625Ah全新儲能專(zhuān)用電芯，鵬輝能源(SZ：300438)風(fēng)鵬電芯590Ah儲能電芯，中車(chē)株洲所聯(lián)合蘭鈞新能源推出的688Ah的超大容量?jì)δ茈娦?，瑞浦蘭鈞(HK：00666)問(wèn)頂587Ah和625Ah儲能電芯等等。
而行業(yè)目前已公布的儲能電芯最大單體容量已達到了1130Ah。去年12月，電芯容量紀錄再被打破，海辰儲能在重慶全球首發(fā)了長(cháng)時(shí)儲能專(zhuān)用電池MIC1130Ah，并宣布該款電芯循環(huán)壽命高達15000次，系統壽命可達25年——兩項指標均達到了行業(yè)高水平。
而就在今年10月29日，隨著(zhù)上下游產(chǎn)業(yè)鏈總投資超130億元的山東海辰一體化零碳產(chǎn)業(yè)園項目的開(kāi)工，意味著(zhù)海辰儲能的1130Ah的量產(chǎn)也已經(jīng)提上日程。
作為儲能電芯新勢力，海辰儲能將電芯容量“跨越式”的從314Ah提升到1130Ah，大型化速度之快領(lǐng)跑行業(yè)，儲能電芯也即將進(jìn)入“千安時(shí)時(shí)代”。未來(lái)這一紀錄會(huì )被誰(shuí)再刷新呢?
白熱化市場(chǎng)競爭的推動(dòng)
大容量電芯，其最大優(yōu)勢在于可以減少PACK端零部件的使用，簡(jiǎn)化裝配工藝，同時(shí)提升了能量密度，從而在降低集成難度的同時(shí)，也降低了儲能系統的成本。
今年年初，億緯鋰能推出的搭載628Ah儲能電芯的儲能系統Mr.Giant，性能表現優(yōu)異，相較于314Ah方案，Mr.Giant可以使電芯數量減少50%，連接點(diǎn)減少50%，系統配件量減少50%，以此達到運維監控量同步減少50%，同時(shí)支持“背靠背”系統布局，可減少土地占用面積35%。這對于生產(chǎn)端和客戶(hù)端來(lái)說(shuō)都能起到降本增效的作用。
另外，隨著(zhù)新能源發(fā)電在能源結構中的占比不斷提高，對長(cháng)時(shí)儲能的需求日益增長(cháng)。
相關(guān)研究表明，當新能源裝機占比達到15%—20%時(shí)，長(cháng)時(shí)儲能將成為剛需。而在海外儲能市場(chǎng)，尤其是歐美市場(chǎng)，4小時(shí)及以上的長(cháng)時(shí)儲能占比日漸提升，行業(yè)迫切需要大容量的儲能電芯與之匹配。因此在一定程度上，頭部廠(chǎng)商加速相關(guān)產(chǎn)品的研發(fā)和上市，也是需求驅動(dòng)的結果。
華夏儲能注意到，盡管大容量電芯市場(chǎng)前景廣闊，但目前還沒(méi)有迎來(lái)市場(chǎng)的轉折點(diǎn)。
10月22日，龍源電力旗下公司發(fā)布的儲能系統框采公開(kāi)招標項目變更公告。這一變更意味深長(cháng)：該項目共3個(gè)標段，規模合計1.5GWh，變更前，項目計劃采購280Ah電芯共1.3GWh，314Ah電芯共200MWh，變更后，計劃采購280Ah電芯共600MWh，314Ah電芯共900MWh。
也就是說(shuō)，減少了280Ah以上電芯的采購量，而增加了314Ah以上電芯的采購量。
此次招標的代表意義在于，314Ah電芯正式替代280Ah電芯成為主流也才剛剛開(kāi)始。
與此印證的是，不久前，中國電建電建裝備公司 2024-2025 年度 1.5GWh 磷酸鐵鋰儲能電池框采招標顯示，280Ah 和314Ah電芯平分秋色，各500MWh。
同時(shí)，縱覽今年儲能項目招標信息，幾乎沒(méi)有任何標段明確提出使用500Ah+電芯。
基于此，有儲能業(yè)內人士提出，當前，儲能電芯大型化如此激進(jìn)，并非來(lái)自市場(chǎng)的推動(dòng)，而主因在于行業(yè)競爭“內卷”化。
系統集成環(huán)節卷的最嚴重。此前幾年，儲能行業(yè)火熱發(fā)展，引來(lái)了眾多跨界者，譬如五糧液、富士康、報喜鳥(niǎo)等一眾在原行業(yè)都處于巨頭地位的企業(yè)跨界而來(lái)，意圖在這一潛力巨大的行業(yè)中分得一杯羹，大多切入的是系統集成環(huán)節。
白熱化競爭下，市場(chǎng)價(jià)格卷到極致，集成商環(huán)節進(jìn)入慘烈的洗牌期。能否不被淘汰、能否保持市場(chǎng)份額、能否拿到下一輪融資，讓身處其中的廠(chǎng)商焦慮不已。為了突圍，推出采用更大容量的電芯的儲能系統，來(lái)進(jìn)一步實(shí)現降本、做出最差異化的產(chǎn)品，成為眾多集成商不約而同的選擇。
而電芯環(huán)節的廠(chǎng)商，除了來(lái)自系統集成商的推動(dòng)和壓力，自身推動(dòng)電芯大型化的意愿更加強烈。
數據顯示，自2023年以來(lái)，隨著(zhù)280Ah的技術(shù)成熟及放量，產(chǎn)能也出現過(guò)剩，價(jià)格也開(kāi)始一路走低，到了2023年底，其價(jià)格已經(jīng)在0.45元上下，同比下滑超50%。
相對而言，電芯產(chǎn)品容量越大，溢價(jià)越明顯，市場(chǎng)上314Ah電芯成交價(jià)格普遍高于280Ah電芯。
大型化的背后有沒(méi)有創(chuàng )新?
如今，無(wú)論是系統集成商還是電芯廠(chǎng)商，都仿佛穿上“紅舞鞋”一般，不斷推動(dòng)著(zhù)大型化的發(fā)展。
風(fēng)電行業(yè)也經(jīng)歷過(guò)類(lèi)似的階段。風(fēng)電整機商也曾中了“紅舞鞋魔咒”，不斷推動(dòng)風(fēng)機大型化發(fā)展，由于更大的單機容量意味著(zhù)在相同風(fēng)場(chǎng)面積下能產(chǎn)生更多電能，降低單位發(fā)電成本。
因此整機廠(chǎng)商開(kāi)啟研發(fā)競賽，不斷刷新機組尺寸和功率記錄。不過(guò)，自今年以來(lái)，風(fēng)機大型化趨勢開(kāi)始趨緩，其中重要的原因在于技術(shù)瓶頸。
儲能電芯大型化的過(guò)程中，也面臨著(zhù)同樣的技術(shù)困境。
當前儲能電芯提升容量有兩條路徑：一種是基本采用原有電芯的材料或設計，而打破原有尺寸規則，通過(guò)改變系統層級及PACK結構來(lái)提升容量密度;另一種是基于當前280Ah電芯的尺寸規格，不斷提高材料壓實(shí)密度、減薄集流體和隔膜等方案來(lái)上探電芯容量。
第一種技術(shù)路線(xiàn)，相當于是將多顆280Ah、314Ah電芯通過(guò)不同的方式進(jìn)行并列放置，而得到一顆大電芯。如海辰儲能的1130Ah電芯，主要采用了“肩并肩”三拼方式，其尺寸在厚度和高度與314Ah電芯基本一致，但寬度約擴大了3.3倍，也就是說(shuō)將3個(gè)314Ah電芯并列而成。
業(yè)界一般認為，肩并肩也好、背靠背也好，這些方式都并非技術(shù)性的突破。由280Ah進(jìn)入300Ah+時(shí)代過(guò)程中，更多電芯廠(chǎng)商采用了第二種技術(shù)路線(xiàn)——但這也不代表技術(shù)上有了巨大進(jìn)步，因為無(wú)論280Ah也好，314Ah以及其他300Ah+電芯也好，基本都是沿用了電動(dòng)汽車(chē)的產(chǎn)品規格，從技術(shù)和制造工藝上來(lái)說(shuō)并沒(méi)有難度，也不能稱(chēng)為創(chuàng )新。
縱觀(guān)目前500Ah+以上的儲能電芯，幾乎沒(méi)有一款產(chǎn)品繼續沿用了280Ah、314Ah電芯標準尺寸規格，這也意味著(zhù)，未來(lái)通過(guò)壓實(shí)材料密度、減薄集流體等方式來(lái)提升容量的空間，將越來(lái)越小。
目前，電芯廠(chǎng)商更多地是通過(guò)工藝和結構性創(chuàng )新來(lái)推進(jìn)大型化，如不約而同地采用疊片工藝來(lái)替代卷繞，通過(guò)改變焊接方式、極耳類(lèi)型等方法來(lái)增加容量。
然而，工藝上的改良雖然提升了儲能電芯的能力密度，但目前行業(yè)內基本還處于500Ah+左右，很難突破700Ah+。未來(lái)的空間能有多大，還有待驗證。
因此，業(yè)界這一說(shuō)法獲得了極大的共鳴——實(shí)現真正的儲能電芯的大型化，更需要在技術(shù)上的突破，尤其是在材料上突破瓶頸，在提升能量密度的同時(shí)，也提高電芯的安全指數，而不是“只追求形式上的大”。
來(lái)源：華夏能源網(wǎng)
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