1954年,美國一艘名為勇士號的貨船搭載了5000噸的貨物從布魯克林駛向德國的不來(lái)梅港。這批貨物多達194582種,形狀、規格都不一樣,有盒子、紙箱、袋子、圓桶、罐子,甚至是機動(dòng)車(chē)。
這次航程花了差不多11天時(shí)間,單單把這些貨物裝船就用了6天時(shí)間,而卸貨又用了4天時(shí)間。在好幾個(gè)世紀里,裝卸貨物都要依靠大量的搬運工人,費時(shí)費力。
這就是集裝箱被發(fā)明之前的貨物運輸:成本高昂、緩慢又低效。
改變這個(gè)困境的,不是更快的發(fā)動(dòng)機、更大的貨船,而是美國一位卡車(chē)司機麥克萊恩發(fā)明的一種看起來(lái)平平無(wú)奇,在當時(shí)卻是全新的打包方式:
把這些貨物塞進(jìn)一個(gè)制定好標準尺寸的方方正正鐵皮箱子里。
1956年4月26日,世界第一批58個(gè)集裝箱乘著(zhù)“理想X號”從新澤西州啟航,前往得克薩斯州。起重機每隔7分鐘就把一個(gè)集裝箱吊裝到了船上,只用了8個(gè)小時(shí)就全部裝完了。
到航程結束的時(shí)候,經(jīng)過(guò)計算每噸貨物的裝船成本不到16美分,而散貨裝船的成本是每噸5.83美元,成本下降為原來(lái)的三十六分之一。
全球貿易行業(yè),迎來(lái)了“集裝箱時(shí)刻”。
集裝箱的成功不止于其產(chǎn)品的標準化,更多的是由此建立一整套運輸體系生態(tài)。它能讓幾十噸的貨物變成一組可以準確描述的參數,并以此為基礎逐步創(chuàng )建的全球范圍內的船舶、港口、航線(xiàn)、公路、中轉站、橋梁、隧道等與之配套的物流系統,最終撬動(dòng)成本的指數式下降。
當下的儲能市場(chǎng),正處于百年前集裝箱未被發(fā)明時(shí)的貿易行業(yè)相仿的困境:
儲能企業(yè)們需要將快速更迭、標準不一的電芯和各種零部件們集成為復雜的儲能系統,儲能系統不止需要被運輸到世界各地,還需要滿(mǎn)足愈加復雜多樣的儲能場(chǎng)景的定制化需求。
從生產(chǎn)端到需求端,每個(gè)環(huán)節的非標,都帶來(lái)的是成本的損耗。
儲能,同樣需要一個(gè)“集裝箱化”解法。
這正是海辰儲能的解題思路。2024年12月12日,在主題為 “能源自由·新世界” 的第二屆海辰儲能生態(tài)日上,海辰儲能推出了∞Pack+全場(chǎng)景大容量?jì)δ芷脚_,具備大容量、標準化、平臺化、場(chǎng)景化、可維護性五大優(yōu)勢。
在電/熱/消防/通訊/安裝等對外界面實(shí)現標準化,大大降低系統開(kāi)發(fā)的復雜程度。對于不同電芯的Pack,平臺化可實(shí)現最高達72%的零件共用率。
∞Pack+,其實(shí)就是將電池Pack打造為儲能行業(yè)的“集裝箱”,做出一個(gè)能夠整合各類(lèi)復雜限制的最小基礎單元,來(lái)實(shí)現儲能的綜合性需求,同時(shí)保證產(chǎn)品的可持續性。
為什么海辰儲能的∞Pack+全場(chǎng)景大容量?jì)δ芷脚_能成為儲能行業(yè)的“集裝箱解法”?這背后是圍繞Pack這一特殊環(huán)節的體系化思考。
麥克萊恩并非第一個(gè)想到把貨物放在方方正正的盒子里的人,從港口的靈機一動(dòng)到改變世界貿易史,“集裝箱解法”實(shí)際上是一套 “打破原有運輸體系-基于創(chuàng )新構造最棒的集裝箱新體系-打通產(chǎn)業(yè)鏈上下游實(shí)現標準化生態(tài)”的顛覆式創(chuàng )新全歷程。
海辰儲能解題思路,也和這三個(gè)步驟相同:
?、僬业借€匙:解耦儲能系統
?、诨貧w本質(zhì):鍛造產(chǎn)品能力
?、圩呦驑藴?打通鏈條生態(tài)
01找到鑰匙:解耦儲能系統
要在儲能這個(gè)長(cháng)鏈條的產(chǎn)業(yè)找到推廣標準化的鑰匙,首先要找到真正適合標準化的環(huán)節。這一點(diǎn),太多玩家都桎梏于過(guò)往的思維。
比如,大部分公司都選擇了Pack的下一個(gè)環(huán)節,儲能系統集成柜作為標準化環(huán)節。近幾年,行業(yè)里提出“模塊化”、“標準化”的口號和解決方案并不少見(jiàn),但絕大多數的企業(yè)都選擇在20尺儲能集成柜內做到極致,來(lái)便利運輸和安裝。
但這種表面的“標準化”,實(shí)質(zhì)上卻變成了“螺螄殼里做道場(chǎng)”的定制化。
在一個(gè)儲能集裝箱內,包含電芯、Pack、連接件、熱管理、消防等等模塊,集成度越來(lái)越高。往往每個(gè)模塊之間會(huì )互相牽制:
比如想把儲能系統容量做大,那就可能帶來(lái)系統發(fā)熱的提升,也就意味著(zhù)系統需要系統需要提供液冷機組的功率,同時(shí)還要調整系統過(guò)電流設計。另外非統一尺寸的電芯一旦更換,整套方案又不得不重新設計。
可以說(shuō)表面上標準的“儲能集成柜”,由于各個(gè)零部件之間是強耦合關(guān)系,往往變成牽一發(fā)而動(dòng)全身的布局,最后只能選擇非標化設計。
而海辰儲能就是通過(guò)跳出將所有模塊集合在同一集成柜下的固有產(chǎn)品思維,以Pack作為紐帶解鎖了儲能電站的新形態(tài)。因為海辰判斷出:Pack才擁有既做到標準化,又能與其他環(huán)節解耦的產(chǎn)品潛力。
Pack作為一個(gè)基礎產(chǎn)品平臺可以不改變尺寸,通過(guò)解耦系統功能模塊,將電、熱、控制、消防、功率等強耦合關(guān)系轉變?yōu)槿躐詈详P(guān)系,將Pack之外的模塊配置在20尺集裝箱之外,在客戶(hù)需求改變的時(shí)候,可以像堆樂(lè )高一般的增配相應的功能模塊,大幅降低產(chǎn)品的設計和采購成本。
海辰儲能董事、副總裁易梓琦博士這樣闡述這款打破常規的新品:儲能的各個(gè)模塊在物理上解耦,但功能上耦合。
這種物理上的解耦至少具備兩項非常明顯的優(yōu)勢:
一、是模塊化、平臺化的設計極大降低了研發(fā)和制造成本。
大眾汽車(chē)的 MQB 平臺就是通過(guò)將汽車(chē)的各個(gè)部分設計成標準化的模塊之后,比如如發(fā)動(dòng)機模塊、變速箱模塊、懸掛系統模塊等,不同車(chē)型之間的零部件就能夠共享,研發(fā)和制造成本都大幅降低。
而海辰儲能推出∞Pack+全場(chǎng)景大容量?jì)δ芷脚_,在電/熱/消防/通訊/安裝等對外界面實(shí)現標準化,大大降低系統開(kāi)發(fā)復雜程度,而且針對不同電芯可實(shí)現最高達72%的零件共用率。
基于∞Pack+平臺,海辰儲能同時(shí)推出∞Power 6.25MWh 2h和4h大容量?jì)δ芟到y產(chǎn)品,正是得益于平臺化應用和標準系統架構設計,這兩款產(chǎn)品能夠實(shí)現最高15%降本。
二、是各個(gè)模塊專(zhuān)業(yè)分工,也就給了儲能更自由的想象空間。
當儲能的各個(gè)模塊不再都擠在集裝箱內時(shí),也就脫離了“牽一發(fā)而動(dòng)全身”的困境,儲能系統就能夠通過(guò)單模塊的迭代變更來(lái)應對多樣化的儲能場(chǎng)景需求。
例如當下熱度非常高的中東就是典型的沙漠環(huán)境,高太陽(yáng)輻射、高溫且晝夜溫差常年接近20℃,這就對儲能系統的熱管理設計及能耗控制提出了極高要求。在解耦的概念之下,海辰就可以在模塊的基礎之上,配置集中式的冷卻系統來(lái)達到極端的環(huán)境要求。
另一方面,伴隨著(zhù)儲能系統和電芯不斷向大容量、長(cháng)時(shí)長(cháng)的演變,海辰儲能未來(lái)也可以通過(guò)柔性配置不同數量的Pack,實(shí)現 7MWh+,乃至 8MWh+系統產(chǎn)品。
02回歸本質(zhì):鍛造產(chǎn)品能力
打破原本的框架,找到正確的標準化產(chǎn)品只是第一步,如何圍繞新的標準化產(chǎn)品優(yōu)化出一套好的解決方案,才是歷史上所有重要創(chuàng )新能夠成功的關(guān)鍵。
在第一批集裝箱被造出來(lái)的那一刻,麥克萊恩的戰爭才剛剛開(kāi)始。
他和他的工程師不僅計算出了放置集裝箱的貨倉的金屬格槽需要有多大的容限,才能最大限度地節省成本同時(shí)不會(huì )讓集裝箱在暴風(fēng)雨天氣中移位。而且系統性地重新設計了從卡車(chē)底盤(pán)到集裝箱本身,再到把集裝箱固定在一起的扭鎖在內的所有東西,從而實(shí)現了更快速地裝載和卸載,正是這些產(chǎn)品力上的優(yōu)化,才讓麥克萊恩的方案從眾多競爭者中脫穎而出。
儲能系統所面臨的種種限制和問(wèn)題,甚至比當年的集裝箱還要復雜得多。
一方面,儲能項目的規模越來(lái)越大。在國內,百兆瓦級以上大型電站裝機占比從 2020年的23%提升至2024上半年的58%,同時(shí),新增運行、在建及計劃中的 GWh規模儲能電站多達 21 個(gè)。
另一方面,儲能的應用場(chǎng)景正在面臨更多樣的地域、環(huán)境、氣候的多重考驗,從國內到北美再到亞非拉,從沙漠到平原到極地,都提出了截然不同的個(gè)性化需求。這對如何打造一個(gè)有產(chǎn)品競爭力的Pack提出了挑戰。
但回歸到儲能的本質(zhì),它其實(shí)是一項要給投資者回報的資產(chǎn),最核心的問(wèn)題就是如何降本增效。
降本增效的答案不是簡(jiǎn)單暴力的降低設備成本,而是在設備成本之外,對儲能設備管控的顆粒度變得更細。這也就對儲能系統的能量效率、輔助功耗、在線(xiàn)率、電池循環(huán)壽命等等關(guān)鍵性能指標都提出了更高的要求。
海辰儲能的辦法是分解出儲能的各個(gè)極限指標,以Pack為紐帶將每一項指標的相關(guān)解決方案都做到綜合最優(yōu)。
道理很簡(jiǎn)單:Pack不僅連接電芯和系統的紐帶,而且是在電、熱、消防、通訊、安裝均有交互界面的最小單元。
在容量方面,海辰儲能推出的∞Power 6.25MWh 2h和4h大容量?jì)δ芟到y產(chǎn)品,分別搭載了海辰的587Ah和1175Ah電芯,在大容量上做到了極致。
舉一個(gè)簡(jiǎn)單的例子,同樣是一個(gè)1GWh的儲能電站,如果采用314Ah的電芯大約需要100萬(wàn)顆,而采用1000Ah級的電芯則只需要30萬(wàn)顆。只需要不到三分之一的電芯數量意味著(zhù)整站連接點(diǎn)的數量和電芯管理復雜度的大幅降低,系統可靠性能夠大幅提升。
在安全方面,海辰實(shí)現了大電芯的本征安全,加持了耐溫超1000℃的復合上蓋,以及功能和網(wǎng)絡(luò )雙安全的BMS。
在維護方面,海辰儲能設計了≥3A外掛式主動(dòng)均衡模塊,多層級的管道閥門(mén)及快速截止閥等維護界面,故障維護時(shí)間可降低一半以上。
在適配性方面,這套儲能系統同時(shí)適配集中式、組串式以及復雜耦合架構PCS。
在環(huán)境友好方面,最低65dB的噪聲以及新型冷媒和100%可回收的結構材料的應用,可以大大提升環(huán)境友好性。
可以說(shuō)∞Pack+全場(chǎng)景大容量?jì)δ芷脚_并不只是一個(gè)概念,而是海辰儲能從“第一性原理”出發(fā),拆解各種需求和應用場(chǎng)景,并基于各項維度精確的計算和分析之后,正向分解得到的儲能最優(yōu)解。
海辰6.25MWh 2h/4h全場(chǎng)景大容量?jì)δ芟到y產(chǎn)品,計劃在2025年第二季度開(kāi)啟全球交付。
系統集成的概念,正在被重新定義。
03走向標準:打通鏈條生態(tài)
麥克萊恩推廣集裝箱的另一個(gè)重要措施其實(shí)是:創(chuàng )造一套超越集裝箱的系統。
如今你能看到港口停留的巨型集裝箱船都可以追溯到麥克萊恩改裝的油輪,還有專(zhuān)門(mén)的軌道車(chē)和卡車(chē)被設計用于通過(guò)陸路運輸集裝箱。
麥克萊恩的超前認知在于:他知道降低貨運成本所要求的不僅僅是一只金屬箱子,而是一整套貨物處理的新方法。這個(gè)系統的每一個(gè)組成部分,港口、輪船、起重機、儲存設施、卡車(chē)、火車(chē)以及發(fā)貨人自身的操作等等,都是新方法的組成部分。
而在儲能系統側,也有這樣一套高度分工專(zhuān)業(yè)體系下的產(chǎn)業(yè)鏈條。
整個(gè)儲能產(chǎn)業(yè)鏈條長(cháng)而復雜,覆蓋了從上游的元材料、器件、裝備、電池研發(fā),到系統集成,再到下游應用場(chǎng)景各個(gè)環(huán)節。
所以,儲能系統產(chǎn)品的每一次重要更迭,都可能意味著(zhù)上下游都需要重新做適配,這其中有大量的資源浪費,還會(huì )拖累生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。
“如果只做創(chuàng )新,而沒(méi)有考量產(chǎn)業(yè)鏈的協(xié)同發(fā)展,是無(wú)法實(shí)現降本的。” 易梓琦博士一針見(jiàn)血地指出了當前儲能行業(yè)的癥結所在。
儲能大規模制造業(yè)的基本屬性,決定了其產(chǎn)線(xiàn)爬坡到最優(yōu)狀態(tài)是需要時(shí)間的,而頻繁的產(chǎn)品規格、技術(shù)更迭只會(huì )降低整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈的效率。
所以,在明確了Pack作為最佳平臺和各儲能場(chǎng)景的差異化需求之后,海辰儲能最終通過(guò)靈活的產(chǎn)線(xiàn)配置來(lái)打通這套全場(chǎng)景一體化定制方案的落地。
而通過(guò)定義了Pack這樣一個(gè)不變的“核心”,在產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同上,海辰向前邁出了關(guān)鍵一步,而我們也看到了海辰在整個(gè)儲能生態(tài)上的深入探索:
?、俦ＷC可持續性。儲能產(chǎn)品要服務(wù)20年甚至25年,在定義一個(gè)不變的中心紐帶之后無(wú)疑能讓產(chǎn)品快速迭代的同時(shí)保持可持續性。
?、诒苊庵貜驮燧喿?。海辰儲能不僅定義了基礎平臺,而且計劃在 2025年開(kāi)放儲能系統產(chǎn)品全生態(tài)鏈的合作。這樣產(chǎn)業(yè)鏈上下游各個(gè)企業(yè)都可以最大化發(fā)揮自己的資源稟賦。
?、弁苿?dòng)標準化生態(tài)的建立。海辰儲能正在嘗試與行業(yè)的合作伙伴們一起,推進(jìn)儲能標準化生態(tài)的創(chuàng )造。
就像海辰儲能的工程師所暢想的一樣:
未來(lái)大規模電力儲能,應當具備?程化特質(zhì),同時(shí)具有模塊化和平臺化的概念,讓整個(gè)電站建設都能夠即插即用。
04能源自由新世界
在《創(chuàng )新的起源:一部科學(xué)進(jìn)步史》這本書(shū)里,馬特·里德利寫(xiě)到:
創(chuàng )新就是變化,而變化需要能源,所以我們可以說(shuō)能源是所有創(chuàng )新之源。能源轉換不僅至關(guān)重要,而且相當困難且緩慢。
而身處新能源領(lǐng)域的掌舵者們,則更加能夠體會(huì ):在能源領(lǐng)域做創(chuàng )新,有多難。
根據天眼查的數據,截至2024年底中國登記狀態(tài)處于注銷(xiāo)、吊銷(xiāo)、撤銷(xiāo)、清算、停業(yè)、歇業(yè)、除名、責令關(guān)閉等異常狀態(tài)的儲能企業(yè)數量已超過(guò)3萬(wàn)家,其中有3000余家儲能企業(yè)都僅僅成立了一年。
可以說(shuō)有三分之一的儲能企業(yè),還沒(méi)賺到錢(qián)就直接倒閉了。
不破不立。在這場(chǎng)儲能深水區競賽中,只有能夠深入挖掘市場(chǎng)痛點(diǎn),對場(chǎng)景、系統、電芯三者都高度理解且達成顛覆型創(chuàng )新的企業(yè),才有可能勝出。
而海辰儲能的突破可以說(shuō)給產(chǎn)業(yè)創(chuàng )新提供了全新的范本,也為我們敞開(kāi)了一扇得以窺見(jiàn)能源自由未來(lái)世界的窗戶(hù):未來(lái),建儲能真的像搭樂(lè )高一般簡(jiǎn)單便捷。
就像發(fā)布會(huì )的開(kāi)始,海辰儲能聯(lián)合創(chuàng )始人、總裁王鵬程所言:
若儲能不自由,則能源不自由。
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原文轉自：信陽(yáng)新聞網(wǎng)
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