儲能電池容量已由最初的280Ah、314Ah紛紛開始走向500Ah+時代。

　　2023年12月底，有媒體報道，寧德時代“低調(diào)”開啟了530Ah儲能電芯新產(chǎn)線月，寧德時代對外發(fā)布天恒儲能系統(tǒng)，20尺集裝箱內(nèi)實現(xiàn)6.25MWh的容量，被外界推測采用587Ah電芯。

　　寧德時代在500Ah+到底采用何種規(guī)格？一時間眾說紛紜。知情人士告訴《儲能100人》，寧德時代實際上推出了“一款三用”電池，即同一尺寸規(guī)格下“530Ah、565Ah、587Ah”三款電芯分別主打海外市場、長壽命和高密度場景。

　　在寧德時代推出500Ah+電芯之前，億緯鋰能明確公布了628Ah儲能電池Mr.Big的技術(shù)路線MWh儲能系統(tǒng)Mr.Giant，海辰儲能則發(fā)布了1130Ah大電芯。

　　截至目前，國內(nèi)已有寧德時代、億緯鋰能、遠景儲能、天合儲能、蜂巢能源、瑞浦蘭鈞、海辰儲能、南都電源、天弋能源、楚能新能源、蘭鈞新能源等超15家電池企業(yè)相繼發(fā)布500Ah以上的大容量電芯計劃。

　　一場自下而上各種尺寸的“大電芯革命”正在席卷儲能行業(yè)，將引領(lǐng)行業(yè)走向何方？

　　眾所周知，早期的儲能市場一直和動力電池共用，鋰電企業(yè)儲能研發(fā)一般由動力電池團隊在動力電池項目“閑暇”時來承擔。

　　隨著動力電池市場的競爭加劇，越來越多的企業(yè)開始轉(zhuǎn)戰(zhàn)儲能市場以消化過剩鋰電產(chǎn)能，客觀上并不滿足儲能市場的“低成本、高安全、長壽命”的要求。

　　2020年寧德時代推出了規(guī)格為271Ah的磷酸鐵鋰電芯，主打長壽命，后升級為280Ah。

　　271Ah、280Ah主要是從電動客車240Ah電芯借鑒而來，在國內(nèi)，280Ah之所以快速推廣，離不開大項目的推動。

　　2021年，山東規(guī)劃了國內(nèi)首批GWh獨立儲能項目，全部采用280Ah電芯，拉開了大電芯在國內(nèi)大規(guī)模應(yīng)用的序幕。

　　當時行業(yè)唯有寧德時代一家企業(yè)供應(yīng)280Ah電芯，讓眾多電池產(chǎn)商看到了其中的商機，緊鑼密鼓加入此賽道，紛紛展開“平替”。

　　280Ah磷酸鐵鋰儲能電池不僅僅是技術(shù)的進步，更代表了儲能業(yè)的一次重大變革。與大電芯相伴的是液冷技術(shù)“異軍突起”，液冷技術(shù)的成熟和市場占率不斷提升，讓20尺集裝箱實現(xiàn)更大容量、更高密度提供了可能，以314Ah為主導(dǎo)的300Ah+電芯應(yīng)運而生。

　　2023年 ，陽光電源聯(lián)合上游電池廠商從去除冗余的角度將314Ah儲能電芯定義為下一代主流產(chǎn)品。彼時，陽光電源對外表示，按照5MWh、20尺儲能集裝箱儲能系統(tǒng)設(shè)計，在滿足國標要求、同時超配量最小的情況下，推導(dǎo)出理想的單顆電芯容量恰好就是314Ah。

　　有業(yè)內(nèi)人士表示，280Ah成為主流或許具有偶然性，314Ah成為主流是必然的。300Ah+從2023年開始量產(chǎn)，2024年以314Ah為主的300Ah+在國內(nèi)已成為大儲市場主流，逐漸也在走向海外市場，在工商業(yè)側(cè)正在加速導(dǎo)入。SMM儲能高級分析師葉明遠介紹，截至2024年9月，300Ah+市占率已經(jīng)超過50%，后續(xù)還會進一步攀升。

　　按照行業(yè)主流應(yīng)用電芯可劃分為三代產(chǎn)品：第一代為280Ah產(chǎn)品，第二代以314Ah容量為代表，第三代即行業(yè)目前正在規(guī)劃的500Ah+、600Ah+、700Ah+等產(chǎn)品。

　　由于電芯的標準化容易帶來同質(zhì)化，在目前統(tǒng)一的規(guī)格尺寸下，企業(yè)比拼的就是誰的品質(zhì)更好、價格更便宜。各大廠家也試圖跳出當前的競爭困局，紛紛提出了下一代的產(chǎn)品規(guī)劃。

　　kaiyun平臺介紹

　　有觀點認為，從企業(yè)的角度來講，誰率先定義下一代更大容量的電芯，并率先實現(xiàn)量產(chǎn)，就能提供更高性價比的產(chǎn)品，進而拿到更多的市場份額。

　　綜合各個廠家的背景，在第三代大容量電芯規(guī)格上，共有四類廠家在定義電芯的尺寸和容量。

　　以寧德時代為首的電池廠家，以陽光電源、中車株洲所為首的系統(tǒng)集成商；以遠景、天合為首的全棧系統(tǒng)集成商，比亞迪則自成一派，對外只輸出直流側(cè)和交流側(cè)系統(tǒng)，未公布其電池型號。

　　9月初的展會上，中車株洲所搞了一個大型“聯(lián)誼”活動。一口氣與14家產(chǎn)業(yè)鏈上下游企業(yè)舉行了簽約儀式，涉及電芯、溫控和BMS/EMS三個細分領(lǐng)域。其中聯(lián)合欣旺達、中創(chuàng)新航、蜂巢能源、國軒高科、蘭鈞新能源聯(lián)合發(fā)布了688Ah大電芯。

　　在9月末的SNEC+ES展會期間，陽光電源則對外宣布，預(yù)判下一代的儲能電芯將會確定在625Ah。

　　據(jù)《儲能100人》了解，部分電池廠家為了保險起見采取兼顧策略，同時押寶了寧德時代、陽光電源、中車株洲所定義的部分型號。

　　在過往的280Ah、314Ah+電芯，行業(yè)普遍采用的是卷繞工藝，在目前電池廠商推出的大電芯產(chǎn)品中，大部分轉(zhuǎn)向了疊片工藝。

　　如果從性能角度出發(fā)，疊片工藝制作的電芯在能量密度、安全性和壽命等方面更具優(yōu)勢，具有更高的能量密度、更低的內(nèi)阻、更好的熱穩(wěn)定性以及更長的循環(huán)壽命，能夠充分利用電池的邊角空間，而卷繞工藝在卷繞拐角處存在弧度，導(dǎo)致空間利用率較低。因此，在相同體積的電芯設(shè)計下，疊片電池的能量密度更高。

　　但疊片高成本和低效率限制了其廣泛應(yīng)用，設(shè)備投資較大，生產(chǎn)效率低，工藝的復(fù)雜性也使得其在質(zhì)量控制上較為困難，容易產(chǎn)生不良品。而卷繞工藝則在生產(chǎn)效率和成本控制方面更具優(yōu)勢，工藝簡單易操作，容易實現(xiàn)自動化，且每個電芯只需要進行一次分切，這使得其在質(zhì)量控制方面相對容易，適合大規(guī)模生產(chǎn)。

　　總之，卷繞和疊片兩種工藝原本都擁有自己的應(yīng)用領(lǐng)域和優(yōu)勢，需要綜合考慮多個因素，包括性能、效率、成本和適用范圍等。因此，廠家在選擇疊片或卷繞工藝時，需要根據(jù)具體應(yīng)用場景的需求來權(quán)衡性能與成本之間的關(guān)系。

　　疊片工藝起步相對較晚，2018年逐漸引入動力電池制造中來。在疊片工藝走得比較靠前是比亞迪和蜂巢能源，比亞迪是疊片電池應(yīng)用規(guī)模最大的一家，2020年重磅推出的刀片電池采用的即是大電芯高速疊片工藝。蜂巢能源同樣倡導(dǎo)動力電池“從卷時代邁入疊時代”，逐漸明晰“短刀+疊片”的技術(shù)標簽。

　　蜂巢能源董事長兼CEO楊紅新近日在接受媒體采訪時堅定地認為，未來的儲能產(chǎn)品必然是疊片，而熱復(fù)合工藝將是疊片技術(shù)的核心演進方向。

　　蜂巢能源高速疊片技術(shù)三年間經(jīng)歷了三次迭代，從2019年0.6秒/片到2021年0.45秒/片再到2022年0.125秒/片，生產(chǎn)效率已得以極大提升。

　　當前，大容量電芯尺寸規(guī)格眾多，像極了當年光伏組件的尺寸之爭。2018年開始，光伏企業(yè)紛紛發(fā)布157mm、158.75mm、161mm、163mm、166mm、18Xmm、210mm等不同尺寸的硅片，從而讓組件的標準化難題成為制約整個產(chǎn)業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵因素，最終形成182與210兩大陣營的長期對壘的局面。直到2023年7月，歷時5年的尺寸之爭最終在9大光伏行業(yè)龍頭博弈下才達成共識走向統(tǒng)一。

　　如同光伏一樣，電芯規(guī)格的多樣化勢必會造成整個產(chǎn)業(yè)鏈上下游成本上升，也讓下游客戶難以進行有效的質(zhì)量把控，增加客戶端的應(yīng)用困擾，一旦一款電芯生命周期太短，儲能系統(tǒng)的售后運維將得不到保障。

　　綜合各方觀點來看，未來儲能時長逐漸從2h、4h走向6h乃至8h，大電芯是行業(yè)發(fā)展的必然趨勢。但如果推進過程過于激進，反而不利于企業(yè)和行業(yè)的發(fā)展。

　　首先，大容量電芯并非簡單地放大電芯容量，電芯容量增大后，電芯一致性和熱失控帶來的安全性難度增大。

　　中國科學院院士歐陽明高也曾經(jīng)發(fā)言稱：“一般認為磷酸鐵鋰電池是比較安全的。本質(zhì)上對于小的磷酸鐵鋰電池的確如此，在一般情況下正極磷酸鐵鋰對小容量電池是不分解的，所以熱失控不劇烈，但是大容量電池可以超過800度，這就超過了磷酸鐵鋰正極分解的溫度?！?

　　有業(yè)主表示，“電芯安全依然是重中之重。大家往往更關(guān)注電池安全極端測試，但根據(jù)項目經(jīng)驗來看，實際應(yīng)用中電池一致性出問題的概率更高?！?

　　以280Ah電芯為例，容量相差2%-3%還在客戶的接受范圍內(nèi)，如果500Ah+、600Ah+電芯容量相差2%-3%，整個系統(tǒng)容量損失會隨之放大。

　　其次，定義大電芯是一家企業(yè)產(chǎn)品定義能力和綜合實力的體現(xiàn)，各個廠家的配方體系、制造工藝都有差異，500Ah+儲能電芯無疑對廠商設(shè)計和制造能力提出更高的要求。另外一款新產(chǎn)品要想成功也需要配套廠家的協(xié)同，比如PCS廠家不可能根據(jù)每一款電芯去開發(fā)不同的產(chǎn)品。如果定義的產(chǎn)品踩錯路線未能成為主流，不僅浪費投入導(dǎo)致投資無法回收，還會錯過寶貴的發(fā)展時機。

　　kaiyun平臺介紹

　　與動力市場不同，儲能市場尚未定型，大電芯的演進也在不斷改變儲能市場的原有格局。比如黑馬海辰儲能正是憑借280Ah電芯的及時卡位拿到“入場券”并一直占據(jù)出貨量前五的位置。

　　根據(jù)InfoLink發(fā)布的2024上半年全球儲能電芯出貨報告，儲能電池廠商座次排位再次發(fā)生變動，億緯鋰能出貨量已攀升至全球第二、瑞浦蘭鈞和海辰儲能分別前進一位位列第三、第四。

　　前十的中創(chuàng)新航和遠景動力排名也在迅速提升。中創(chuàng)新航作為陽光電源的供應(yīng)商拿下了在中東市場的7.8GWh電池獨家訂單，在擴大應(yīng)用場景的同時，也實現(xiàn)了市占率、產(chǎn)品質(zhì)量和性能的多重提升。而據(jù)遠景動力鄂爾多斯基地負責人張陽介紹，遠景動力鄂爾多斯儲能工廠今年以來一直滿產(chǎn)滿銷，八成以上出口海外市場。

　　以314Ah為主的300Ah+電芯之所以能快速替代280Ah，主要是沿用了280Ah的原有規(guī)格尺寸和工藝。500Ah以上的電芯如果在尺寸、工藝上有調(diào)整，從研發(fā)論證到量產(chǎn)應(yīng)用仍需謹慎。哪一款電芯是否會成為新一代儲能系統(tǒng)的主力產(chǎn)品？仍待市場和時間來檢驗。