更有甚者,部分廠商在2024年卷500+Ah電芯。例如,億緯鋰能將在今年Q2迎來560Ah的電芯交付、而628Ah也將在今年下半年量產(chǎn)。除此之外,蜂巢能源、雄韜股份、海辰儲能的500+Ah量產(chǎn)和產(chǎn)能建設(shè)也已排上時間表。
毫無懸念,2024年將是儲能電芯的巨變。容量的大躍進,將給儲能系統(tǒng)尺寸、熱管理和BMS管理等帶來哪些連鎖反應(yīng)?下游廠商是否能接受儲能系統(tǒng)的新變化?
300Ah+電芯和20尺5MWh+儲能系統(tǒng)組合
能否成為今年主流?
2023年以來,各大廠商發(fā)布的300+Ah大電芯涵蓋300、306、314、320、325、340、375等多個型號,其中314Ah恰好組成直流側(cè)5MWh電池子陣,超配量最少,因而314Ah在眾多型號中占比最高。
去年,儲能電池廠商競逐的焦點是300Ah+大容量儲能電芯和20尺5MWh+儲能系統(tǒng)。據(jù)維科網(wǎng)儲能不完全統(tǒng)計,2023年已有寧德時代、中車株洲所、瑞浦蘭鈞、雙一力等20多家企業(yè)相繼推出300Ah+大容量儲能專用電芯/5MWh+儲能系統(tǒng)。
值得一提的是,欣旺達動力在去年下半年推出國內(nèi)首款基于314Ah大容量電芯的工商業(yè)儲能系統(tǒng)。這也引發(fā)了市場對300Ah+大容量電芯應(yīng)用于工商業(yè)儲能的遐想。
海辰儲能首席技術(shù)官易梓琦透露,目前280Ah和314Ah處在平衡階段,從項目的角度看,一些愿意突破的項目會選擇314Ah,而比較保守的會選擇280Ah而排斥新產(chǎn)品。至于500Ah+,下游客戶的接受度究竟如何,還存在一定的不確定性。
在業(yè)內(nèi)人士看來,從280到314仍屬于微創(chuàng)新,并沒有質(zhì)的變化。如果從300+再次升級,可能將達到磷酸鐵鋰的現(xiàn)有材料體系極限。
而容量升級達到材料上限的同時,可能更易引發(fā)電池的安全隱患。電芯越大就越難散熱及保證電芯內(nèi)部溫度的一致性,電池短路后的熱失控問題也會比較突出。
中國科學(xué)院院士歐陽明高曾指出,大容量電池中磷酸鐵鋰的燃爆指數(shù)是三元電池的兩倍。因此,300Ah+大容量儲能電芯趨勢倒逼行業(yè)提升電池散熱及系統(tǒng)安全、消防水平。目前,行業(yè)內(nèi)使用的液冷技術(shù)可以有效地降低電池的溫度,從而提高電池的性能和壽命;同時,液冷智慧儲能系統(tǒng)還具有更高的安全性、更高的效率和更穩(wěn)定的性能。
但更高的容量無疑對散熱效率提出更高要求,成本也將進一步提升。
業(yè)內(nèi)人士表示,出于安全性和成熟度的考慮,大電芯真正可以市場化應(yīng)用還是要經(jīng)過市場的考驗,這仍然需要過程和時間。匹配電芯的溫控系統(tǒng)和BMS技術(shù)都有待完善。
500Ah+大容量電芯量產(chǎn)提上日程
電芯越大越好?
即便業(yè)內(nèi)對大容量電芯的應(yīng)用帶來的安全問題存疑,但國內(nèi)電池廠商仍在積極推動電池容量擴大。
2023年年底,有報道稱寧德時代正在啟動量產(chǎn)530Ah電芯。但據(jù)最新消息,寧德時代正在研究其它型號。
即便寧德時代的500Ah+項目開發(fā)出現(xiàn)變數(shù),但國內(nèi)其他同行也相繼推出相關(guān)大電芯的產(chǎn)品時間表。例如,億緯鋰能將在今年Q2迎來560Ah的電芯交付、而628Ah也將在今年下半年量產(chǎn)。除此之外,蜂巢能源660Ah和710Ah電芯2025年量產(chǎn);雄韜股份于2023年5月推出580Ah,產(chǎn)能建設(shè)規(guī)劃周期為3年。
既然目前在電芯安全方面存在隱患,為何儲能電池廠商仍花大力氣在這方面?
驅(qū)動這些大廠去為電池“擴容”的,是大電芯帶來的成本優(yōu)勢和技術(shù)壁壘。
從成本角度來看,超大容量電芯將簇數(shù)減少,將簇管理等相對外圍的成本降低不少,因而對大儲項目具有較好的降成本作用。目前國內(nèi)大型儲能的經(jīng)濟性不足,降本是電站投資商的主要訴求。因此大容量電芯的成本優(yōu)勢可以給電池廠帶來更好的競爭優(yōu)勢。
此外,500Ah+儲能電芯涉及到材料、電池設(shè)計和制造的復(fù)雜問題;超大容量電芯的量產(chǎn),對電芯公司在研發(fā)、制造等方面的能力要求更高,因此,大容量電芯存在的技術(shù)壁壘,無疑會拉大電池廠商之間的差距。
值得關(guān)注的是,電芯容量的變化也將帶來產(chǎn)品尺寸上的變化。目前280Ah是采用71*173方形尺寸。部分廠商基于這個尺寸提升電芯容量,但隨著儲能電芯越做越大,未來或?qū)⒊霈F(xiàn)適合大容量儲能應(yīng)用場景的新尺寸。屆時儲能系統(tǒng)規(guī)格是否會出現(xiàn)新的變化?
從市場端上來看,因大容量電芯組成系統(tǒng)后零部件使用量減少,可擁有更高體積能量密度和更低成本,2023年終端已經(jīng)發(fā)出相關(guān)采購指引。