文｜起點鋰電
去年以來，儲能領(lǐng)域追求大容量電芯已成為趨勢。2023年，300Ah+儲能大電芯正式拉開規(guī)?；瘧?yīng)用“序幕”，成為各家電池廠商押注的產(chǎn)品路線。
據(jù)起點鋰電不完全統(tǒng)計，截至目前，已有20余家電池廠商相繼推出300Ah+大容量的電芯產(chǎn)品，且參與者仍在持續(xù)增加。
目前，市場應(yīng)用的主流電芯仍以280Ah為主，但超過300Ah的大容量電芯現(xiàn)已陸續(xù)出現(xiàn)20多種品類：305Ah、306Ah、314Ah、315Ah、320Ah、325Ah、375Ah、560Ah、580Ah......過半電芯廠家300Ah及以上容量電芯，在尺寸上沿用71173尺寸，亦有堅持自身尺寸的廠家，如國軒高科、億緯鋰能等。
面對種類繁多，尺寸不一的儲能大電芯，市場關(guān)于容量標(biāo)準(zhǔn)化以及下一代儲能標(biāo)配電芯的討論也愈發(fā)激烈。
8月23日，寧德時代5MWh EnerD系列液冷儲能預(yù)制艙系統(tǒng)成功實現(xiàn)量產(chǎn)，該系列產(chǎn)品采用了314Ah新一代儲能專用電芯。作為當(dāng)年用280Ah開啟大電芯時代的引領(lǐng)者，寧德時代此次入局314Ah電芯，被行業(yè)視為一種關(guān)鍵“信號”。
電芯容量越大越好？
目前，市場上儲能系統(tǒng)產(chǎn)品普遍采用280Ah容量電芯。為減少PACK電芯數(shù)量，附帶減少儲能系統(tǒng)連接件，從而降低儲能成本，提升電芯一致性，合理擴(kuò)大儲能電芯容量已成為行業(yè)共識。
實際上，各家企業(yè)競相研發(fā)大容量電芯，初衷都是降本以增強產(chǎn)品競爭力。
業(yè)內(nèi)人士分析，投入相同的人力、能耗，在原材料稍微增加的情況下，產(chǎn)出的單位安時數(shù)得到增加；此外，廠房設(shè)備折舊等固定成本不變的情況下，產(chǎn)品的單位成本得以下降，從而帶來有力的價格競爭力。
比如億緯的LF560K大電芯，相比此前的LF280K儲能專用電池，使用LF560K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。
從儲能項目投資端來看，儲能大電芯也大大降低了整體系統(tǒng)造價，提高了項目收益。
據(jù)寧德時代介紹，搭載314Ah儲能電芯的全新EnerD系列液冷儲能產(chǎn)品，相比上一代產(chǎn)品預(yù)制艙的占地面積節(jié)約20%以上，施工工程量減少15%，調(diào)試運維成本下降10%。
但電芯升高伴隨的熱管理、綜合效率等方面的風(fēng)險也在不斷增加?！案吣芰棵芏?、高循環(huán)次數(shù)和高安全性”三者同步提升的難度較大。對此，遠(yuǎn)景動力表示，“電芯越大，安全、良率、成本都會有影響?！?/p>
電芯容量的升高也伴隨著產(chǎn)品將面臨更高的安全風(fēng)險，比如升高容量會增加電芯的失控風(fēng)險，當(dāng)容量達(dá)到320Ah這個量級，電芯內(nèi)部溫度將超過800℃，這對于本體、工藝和消防安全提出了更高的要求。
其次，大容量電芯的規(guī)模化對產(chǎn)業(yè)鏈的其他環(huán)節(jié)提出了挑戰(zhàn)，比如設(shè)計能力、生產(chǎn)設(shè)備及制造工藝。產(chǎn)能優(yōu)化速度能否匹配電芯容量升級的要求還有待考量。
尤其在當(dāng)前儲能電池產(chǎn)能過剩隱憂下，盲目的產(chǎn)能投資致使原有設(shè)計產(chǎn)能跟不上市場電芯容量升級的速度，導(dǎo)致重復(fù)投資、資源浪費。
此外，電芯容量及體積的增大會導(dǎo)致運行溫度升高，從而影響電芯的循環(huán)壽命，更會帶來散熱性能變差、電芯更易鼓脹的問題，增大一致性控制難度。
一家儲能企業(yè)負(fù)責(zé)人表示，各家廠商發(fā)布的儲能電芯產(chǎn)品的容量不斷增加，其實還是存在一個市場慣性。大家都認(rèn)為，能量密度的增加是技術(shù)實力的體現(xiàn)。
作為儲能系統(tǒng)集成龍頭，陽光電源也表示，儲能電池容量并不是越大越好。目前行業(yè)內(nèi)很多廠家按照恒流進(jìn)行標(biāo)定容量，但在實際運行場景下儲能系統(tǒng)按照恒功率運行。“優(yōu)秀的電池可以釋放更多的容量，增大客戶收益。”
不少從業(yè)人士的觀點是，隨著技術(shù)迭代，電芯容量可能會繼續(xù)增加，但尺寸會逐漸走向固定。從集成商角度，也會逐漸要求市場的電芯規(guī)格走向統(tǒng)一，保障終端用戶應(yīng)用需求。
總的來看，電池廠商競逐大容量儲能電芯的根本在于成本。未來，儲能大電芯的比拼仍將落腳于對儲能電芯安全性難題的技術(shù)性突破和關(guān)鍵性降本。
314Ah儲能電芯是否為最優(yōu)解？
那么若電芯規(guī)格逐步走向統(tǒng)一，314Ah電芯會成為標(biāo)配嘛？
作為280Ah電芯的升級產(chǎn)品，314Ah電芯在尺寸不變的提前下，成本更低、安全性更高、循環(huán)壽命更長，被行業(yè)認(rèn)為寄予厚望，不少業(yè)內(nèi)人士稱之為“下一代儲能大電芯的標(biāo)配”。
據(jù)起點鋰電統(tǒng)計，目前寧德時代、中創(chuàng)新航、欣旺達(dá)、楚能新能源、蘭鈞新能源、正力新能、天合儲能、贛鋒鋰電、德賽電池、天弋能源等10余家企業(yè)推出314Ah電芯，是300+Ah儲能電芯入局企業(yè)最多的容量類別。
在配套20尺柜集裝箱的場景下，314Ah可剛好形成5MWh的系統(tǒng)容量，滿足國標(biāo)36276要求Pack和Rack層級的充放電量必須大于等于額定電量的國標(biāo)要求，可“擰干”電池標(biāo)稱的水分。
陽光電源也曾表示，選擇314Ah主要基于兩方面考慮。一是，314Ah恰好組成5MWh電池子陣，超配量最少。從終端客戶角度看，標(biāo)稱314Ah電池相當(dāng)于對電池的 “去公攤”化，降低了儲能的初始投資成本。
二是，314Ah、314Ah+、甚至320Ah+，容量下限一致。但是，從電池到成組損耗約為5%，標(biāo)稱314Ah能滿足國標(biāo)要求。
一位頭部儲能電池企業(yè)負(fù)責(zé)人對起點鋰電表示，“在71173標(biāo)品尺寸規(guī)格下，電芯容量會沿著314/315Ah、320Ah方向不斷迭代升級。在目前儲能電池行業(yè)的工藝、良率、成本、體積等條件下，314/315Ah已經(jīng)達(dá)到了極限?！?/p>
具體而言，電芯容量的增加，帶來內(nèi)阻增加、良品率下降、電芯內(nèi)部不一致等問題。314Ah電芯是目前儲能市場在性能與良率、成本之間的平衡選擇。
為此，有觀點認(rèn)為，這也是作為寧德時代作為280Ah大電芯領(lǐng)跑者，卻較晚推出314Ah電芯產(chǎn)品的緣由。
短時間內(nèi)，儲能電芯容量標(biāo)準(zhǔn)難以統(tǒng)一。從商業(yè)化競爭的角度來看，各大儲能電池企業(yè)會從多種電池型號、多種材料體系、多種成本方案等開展電芯研發(fā)，追求更多市場份額和話語權(quán)。
且儲能應(yīng)用場景復(fù)雜多樣，海內(nèi)外市場需求也存在差異。電池廠一方面通過技術(shù)提升電芯的性能、制造工藝保證高良率，推動成本下降。另一方面也需要通過從儲能系統(tǒng)產(chǎn)品角度反向推動電芯產(chǎn)品的設(shè)計改變。
多位從業(yè)人士認(rèn)為，2025年前后將是“求同存異”的過程。未來究竟哪一款能夠成為市場主流，還是要看大面積應(yīng)用中誰的成本低，類似此前的光伏尺寸之爭。
類似280Ah電芯的應(yīng)用軌跡，280Ah在2020年推向市場后，2021年能量產(chǎn)的不超過三家電芯廠，2022年逐漸成為儲能電站應(yīng)用的主流。314Ah電芯規(guī)模量產(chǎn)交付也才剛剛開始，一切都有待市場和時間驗證。