市場(chǎng)上，儲(chǔ)能大容量電芯技術(shù)更新時(shí)間越來越短、速度越來越快。電芯容量的快速升級(jí)，將給市場(chǎng)和業(yè)主帶來哪些影響?面對(duì)種類繁多，規(guī)格不一的產(chǎn)品，為引導(dǎo)行業(yè)有序競(jìng)爭(zhēng)，又能否推進(jìn)電芯容量標(biāo)準(zhǔn)化?
▲億緯儲(chǔ)能發(fā)布的新一代“Mr.Big”——LF560K
在市場(chǎng)需求倒逼和技術(shù)進(jìn)步的共同驅(qū)動(dòng)下，儲(chǔ)能企業(yè)正圍繞更低度電成本、更長循環(huán)壽命和更高的安全性能展開激烈競(jìng)爭(zhēng)。其中，大容量電芯被認(rèn)為是企業(yè)競(jìng)逐的“利器”。
電芯大容量并非新鮮事物。2020年，寧德時(shí)代推出主打長循環(huán)壽命的280Ah電芯，逐漸替代市場(chǎng)原有的50Ah—100Ah(安時(shí))電芯，成為儲(chǔ)能項(xiàng)目招標(biāo)或產(chǎn)品采購的標(biāo)配。行業(yè)主流電池廠家紛紛加入，且掀起了大容量競(jìng)賽熱潮，朝著300Ah、305Ah、314Ah、320Ah、560Ah、1130Ah，更大、超大容量電芯方向邁進(jìn)。
《中國能源報(bào)》記者注意到，市場(chǎng)上，儲(chǔ)能大容量電芯技術(shù)更新時(shí)間越來越短、速度越來越快。往往前一項(xiàng)技術(shù)還沒有量產(chǎn)，又有新容量電芯產(chǎn)品發(fā)布。電芯容量的快速升級(jí)，將給市場(chǎng)和業(yè)主帶來哪些影響?面對(duì)種類繁多，規(guī)格不一的產(chǎn)品，為引導(dǎo)行業(yè)有序競(jìng)爭(zhēng)，又能否推進(jìn)電芯容量標(biāo)準(zhǔn)化?
大容量電芯激戰(zhàn)正酣
近年來，國內(nèi)儲(chǔ)能項(xiàng)目招標(biāo)普遍采用280Ah容量電芯。為減少串并聯(lián)電芯數(shù)量，附帶減少PACK零部件，從而降低儲(chǔ)能成本，提升電芯一致性，電池企業(yè)紛紛在電芯容量上下功夫。據(jù)《中國能源報(bào)》記者了解，幾乎所有頭部電芯廠家都推出了大容量電芯技術(shù)，市面上300Ah以上的產(chǎn)品數(shù)量超過30款。
2023年，各大廠商在300Ah以上儲(chǔ)能大電芯的競(jìng)速更是趨于白熱化。2023年5月，瑞浦蘭鈞首發(fā)320Ah“問頂”儲(chǔ)能電芯，半年后，又推出“問頂”345Ah儲(chǔ)能電芯;8月，億緯鋰能繼560Ah產(chǎn)品后，推出超大疊片智慧電芯“Mr.big”LF560K，電芯容量為628Ah;蜂巢能源全球首款飛疊短刀325Ah儲(chǔ)能電芯于10月在成都基地下線，12月，又發(fā)布710Ah飛疊短刀儲(chǔ)能電芯;海辰儲(chǔ)能4月發(fā)布320Ah新一代電力儲(chǔ)能專用電池，12月又發(fā)布MIC 1130Ah長時(shí)儲(chǔ)能專用電池。
“隨著新玩家的不斷涌入以及電芯產(chǎn)能的快速擴(kuò)張，電芯環(huán)節(jié)的競(jìng)爭(zhēng)愈發(fā)激烈，企業(yè)為了尋求差異化方案來增加競(jìng)爭(zhēng)力，不斷創(chuàng)新技術(shù)，推出不同容量的大電芯。”中關(guān)村儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)技術(shù)聯(lián)盟研究部高級(jí)研究經(jīng)理孫佳為向《中國能源報(bào)》記者表示，大容量已成為電芯發(fā)展的必然趨勢(shì)。
據(jù)《中國能源報(bào)》記者了解，實(shí)現(xiàn)電芯大容量主要有兩種途徑，大多數(shù)廠家沿用280Ah電芯“71173”的尺寸，不斷上探電芯容量，市場(chǎng)多數(shù)300Ah—320Ah電芯新品都沿用這一路線;另一種是突破現(xiàn)有尺寸，探索適合大容量儲(chǔ)能應(yīng)用場(chǎng)景的新規(guī)格。比如，蜂巢能源疊片短刀L500型325Ah儲(chǔ)能專用電芯，厚度僅21MM，比當(dāng)前280Ah儲(chǔ)能電芯薄了2/3，但尺寸更長。
中國華能清潔能源技術(shù)研究院儲(chǔ)能技術(shù)部主任劉明義向《中國能源報(bào)》記者談到，當(dāng)前，國內(nèi)儲(chǔ)能項(xiàng)目招標(biāo)普遍要求單體電芯容量大等于280Ah，預(yù)計(jì)2024年市場(chǎng)應(yīng)用主流會(huì)快速切入300Ah及以上電芯產(chǎn)品。
降低成本的同時(shí)也增加風(fēng)險(xiǎn)
各家企業(yè)競(jìng)相推出大容量電芯，初衷都是降本以增強(qiáng)產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力。比如，億緯鋰能的LF560K大電芯，相比此前的LF280K儲(chǔ)能專用電池，可減少50%的電芯數(shù)量，減少47%的電池包零部件數(shù)量，提升30%的生產(chǎn)效率。
繼280Ah之后，未來是否會(huì)由某一規(guī)格的電芯占據(jù)市場(chǎng)主導(dǎo)地位?華北電力大學(xué)教授鄭華向《中國能源報(bào)》記者分析，這取決于多方因素，電芯要在成本、經(jīng)濟(jì)、安全方面尋求平衡，能切實(shí)給業(yè)主帶來新的“提效降本”或創(chuàng)造新的“價(jià)值”。而280Ah之后，大電芯帶來的最大隱患是安全問題，隨之而來的是各環(huán)節(jié)的安全成本與風(fēng)險(xiǎn)的激增。這也是從50Ah—100Ah電芯升級(jí)到280Ah電芯時(shí)，熱管理技術(shù)由風(fēng)冷為主發(fā)展到以液冷、全浸沒為主的根本驅(qū)動(dòng)力。
大容量電芯并非只是簡(jiǎn)單地放大電芯容量。孫佳為進(jìn)一步指出，電芯容量增大后，電池充放電過程中(在相同倍率下)，電芯的發(fā)熱量隨之增加，熱失控風(fēng)險(xiǎn)隱患增加。大電芯會(huì)導(dǎo)致內(nèi)部及表面溫度不均勻性增加，如果各電芯溫度差增大，電芯之間一致性隨之降低造成電芯衰減率提高，進(jìn)而降低電芯的使用壽命。
大容量電芯對(duì)廠商設(shè)計(jì)和制造能力提出更高要求。“一種商品過快更迭對(duì)企業(yè)和用戶而言都不是好事。”在鄭華看來，電芯大容量對(duì)提升效率、降低成本有很好的推動(dòng)作用，但也給系統(tǒng)集成、運(yùn)維環(huán)節(jié)帶來新的難題。即使各個(gè)廠商電芯容量相同，其物理尺寸、形狀、重量、充放電特性也存在一定差異，這也對(duì)PACK、系統(tǒng)集成有一定影響。
“從電芯生產(chǎn)到組裝集成、項(xiàng)目施工、產(chǎn)品應(yīng)用，有較長的開發(fā)周期和較大的開發(fā)費(fèi)用。市場(chǎng)一方面追求極低的度電成本，另外一方面也不太愿意切換得過快。儲(chǔ)能是高價(jià)資產(chǎn)項(xiàng)目，若市場(chǎng)間隔半年就出現(xiàn)一代新品，對(duì)客戶而言，是一件非常難堪的事情。”業(yè)內(nèi)人士稱，當(dāng)前儲(chǔ)能電池已經(jīng)出現(xiàn)產(chǎn)能過剩傾向，若盲目投資致使原有設(shè)計(jì)產(chǎn)能跟不上市場(chǎng)電芯升級(jí)的速度，恐導(dǎo)致重復(fù)建設(shè)和資源浪費(fèi)。
尋求產(chǎn)品綜合性能的均衡
基于上述情況，能否構(gòu)建電池規(guī)格標(biāo)準(zhǔn)，以標(biāo)準(zhǔn)化引領(lǐng)行業(yè)發(fā)展?
在鄭華看來，標(biāo)準(zhǔn)化是產(chǎn)業(yè)成熟的一個(gè)標(biāo)志。只有標(biāo)準(zhǔn)化才能更好地降本增效，實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)能全生命周期成本與收益的最大化。但不同發(fā)展階段，針對(duì)不同應(yīng)用場(chǎng)景，會(huì)出現(xiàn)不同的標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品，用戶會(huì)根據(jù)自身需求選擇適合的產(chǎn)品。
“作為系統(tǒng)集成商，統(tǒng)一規(guī)格有利于提高系統(tǒng)兼容性，減少項(xiàng)目設(shè)計(jì)適配成本。作為業(yè)主，其實(shí)并不關(guān)注里面的電芯長什么樣子，容量是多少，更在意的是安全和整體效益，能否算得過經(jīng)濟(jì)賬。”劉明義坦言，電芯產(chǎn)業(yè)還處于發(fā)展初期，各個(gè)廠家的配方體系、制造工藝都有差異，儲(chǔ)能電芯統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行難度較大。應(yīng)該交給市場(chǎng)選擇，市場(chǎng)自然會(huì)推動(dòng)幾類容量電芯產(chǎn)品成為事實(shí)標(biāo)準(zhǔn)。
對(duì)于大容量電芯的未來走向，孫佳為同樣認(rèn)為，電芯企業(yè)會(huì)以市場(chǎng)為導(dǎo)向，進(jìn)行多種電池容量、電池尺寸、多種配方體系、多種制造工藝的電芯研發(fā)。隨著技術(shù)不斷推陳出新，未來儲(chǔ)能電芯容量可能會(huì)繼續(xù)增加，但尺寸會(huì)逐漸走向固定。從集成商角度來看，為保證設(shè)計(jì)方案的可持續(xù)性以及提高集成的整體效率，會(huì)逐漸要求使用的電芯尺寸規(guī)格保持統(tǒng)一，提升設(shè)備交付速度以及降低設(shè)備故障率。
儲(chǔ)能電芯不是為了大而大，一定要產(chǎn)品綜合性能上達(dá)到均衡。孫佳為指出，目前，各廠商針對(duì)大容量電芯的開發(fā)方向和制造工藝差異較小，企業(yè)要以市場(chǎng)應(yīng)用為導(dǎo)向，以創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)為核心，針對(duì)不同應(yīng)用場(chǎng)景，開發(fā)差異化產(chǎn)品，充分挖掘企業(yè)特有的核心競(jìng)爭(zhēng)力。
儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展日新月異，鄭華提醒，電芯“大時(shí)代”正處于百花齊放的階段，其中不乏“曇花一現(xiàn)”的產(chǎn)品，企業(yè)要審時(shí)度勢(shì)、避免盲從，唯有持續(xù)為客戶創(chuàng)造價(jià)值才是根本。
文丨中國能源報(bào) 記者 盧奇秀
評(píng)論