儲(chǔ)能電池開(kāi)啟獨(dú)立賽道

2022-11-11 15:24:05 來(lái)源：中國(guó)能源報(bào) 盧奇秀

關(guān)鍵詞：

儲(chǔ)能電池新型儲(chǔ)能

未來(lái)儲(chǔ)能電池肯定要開(kāi)辟自己的獨(dú)立發(fā)展賽道，這不僅是降本增效的需要，更是安全發(fā)展的要求。

儲(chǔ)能電池和動(dòng)力電池有什么不同？有人將其形象地比喻為“轉(zhuǎn)換器”和“發(fā)電機(jī)”，根據(jù)不同應(yīng)用場(chǎng)景，前者多應(yīng)用于電力系統(tǒng)，更需要低成本和長(zhǎng)壽命；后者主要為車(chē)輛提供動(dòng)力，更追求高能量密度。

雖然兩者的生產(chǎn)線能夠共用，但隨著儲(chǔ)能行業(yè)快速發(fā)展，儲(chǔ)能電站的規(guī)模動(dòng)輒百兆瓦級(jí)別甚至吉瓦級(jí)別，業(yè)主對(duì)定制化、專(zhuān)業(yè)化的儲(chǔ)能專(zhuān)用電池呼吁高漲。在中國(guó)化學(xué)與物理電源行業(yè)協(xié)會(huì)儲(chǔ)能應(yīng)用分會(huì)秘書(shū)長(zhǎng)劉勇看來(lái)，未來(lái)儲(chǔ)能電池肯定要開(kāi)辟自己的獨(dú)立發(fā)展賽道，這不僅是降本增效的需要，更是安全發(fā)展的要求。

大容量是趨勢(shì)

在一套電化學(xué)儲(chǔ)能系統(tǒng)中,電池成本占比高達(dá)60%左右。近年來(lái)，儲(chǔ)能行業(yè)規(guī)模擴(kuò)張高歌猛進(jìn)，疊加降本壓力，業(yè)內(nèi)對(duì)儲(chǔ)能電池高經(jīng)濟(jì)性提出迫切需求。

2020年，寧德時(shí)代率先推出主打長(zhǎng)循環(huán)壽命的280Ah電芯，逐漸替代原有的50Ah-100Ah電芯，成為儲(chǔ)能項(xiàng)目招標(biāo)或產(chǎn)品采購(gòu)的標(biāo)配。行業(yè)主流電池廠家紛紛跟進(jìn)，密集推出280Ah電芯甚至更大容量的電芯。

今年5月，楚能新能源發(fā)布“楚能一號(hào)”產(chǎn)品，電芯容量為280Ah，單體電芯循環(huán)壽命超過(guò)1萬(wàn)次。8月，廈門(mén)海辰儲(chǔ)能發(fā)布首款300Ah電力儲(chǔ)能專(zhuān)用電池和大圓柱戶(hù)用儲(chǔ)能專(zhuān)用電池。10月，億緯儲(chǔ)能更是發(fā)布了全新一代儲(chǔ)能電池LF560K，將電芯容量進(jìn)一步推高至560Ah。電池廠商在大容量電芯賽道上競(jìng)爭(zhēng)加速。

“已有大客戶(hù)訂單，市場(chǎng)反響非常熱烈。將如期于明年一季度交付。”在海辰儲(chǔ)能產(chǎn)品經(jīng)理張萬(wàn)財(cái)看來(lái)，儲(chǔ)能專(zhuān)用電池向更大容量發(fā)展是技術(shù)迭代趨勢(shì)之一。大容量電池通過(guò)攤薄電池結(jié)構(gòu)件成本、減少系統(tǒng)成組零部件數(shù)量、簡(jiǎn)化生產(chǎn)線工藝、減少設(shè)備數(shù)量、減少人工投入等，降低儲(chǔ)能系統(tǒng)成本。

對(duì)此，劉勇表示認(rèn)同，儲(chǔ)能電池的發(fā)展路徑就是要通過(guò)技術(shù)創(chuàng)新升級(jí)來(lái)降本增效，采用小容量電池，并聯(lián)數(shù)量多，系統(tǒng)安裝占地面積較大，而采用大容量電芯，可以有效降低預(yù)制艙數(shù)量，度電成本也有一定的降幅，可顯著改善用戶(hù)整體投資收益。

億緯鋰能鐵鋰電池首席技術(shù)官苑丁丁拿出一組數(shù)據(jù)：相比此前的LF280K儲(chǔ)能專(zhuān)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。

安全是前提

業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為，當(dāng)前儲(chǔ)能電池進(jìn)入技術(shù)集中變革期，除了大容量外，高電壓和液冷系統(tǒng)正受到市場(chǎng)熱捧。

目前，國(guó)內(nèi)有越來(lái)越多的廠商開(kāi)始儲(chǔ)能電池專(zhuān)用產(chǎn)線生產(chǎn)及研發(fā)，包括億緯鋰能、鵬輝能源、海辰儲(chǔ)能、瑞浦蘭鈞、楚能新能源、遠(yuǎn)景動(dòng)力在內(nèi)的電池企業(yè)均發(fā)布了專(zhuān)用儲(chǔ)能電池，以搶占發(fā)展先機(jī)。

值得注意的是，儲(chǔ)能電池研發(fā)必須以安全為前提，電池容量并不是一味求大。“太大了增加安全風(fēng)險(xiǎn)。容量增大會(huì)導(dǎo)致電池自身散熱性能變差。同時(shí)，電池做大可能出現(xiàn)電芯鼓脹問(wèn)題，會(huì)導(dǎo)致過(guò)充和熱失控難以應(yīng)付，需要對(duì)電池?zé)峁芾碜龊镁庠O(shè)計(jì)。”劉勇稱(chēng)。

“安全是儲(chǔ)能行業(yè)發(fā)展的底線。”業(yè)內(nèi)人士向記者強(qiáng)調(diào)，目前儲(chǔ)能行業(yè)仍處于發(fā)展初期，技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)不夠完善，客戶(hù)恐難以辨識(shí)各種儲(chǔ)能技術(shù)和其產(chǎn)品優(yōu)劣。在此情況下，一些不具備實(shí)力的企業(yè)盲目上馬大容量項(xiàng)目，增加安全隱患。“大容量并不是無(wú)限放大，要實(shí)現(xiàn)大容量、高安全和長(zhǎng)循環(huán)壽命的平衡。”

張萬(wàn)財(cái)同樣表示，電池儲(chǔ)能不是能源來(lái)源，只是一個(gè)中轉(zhuǎn)站，有容量限制。

那么，哪些場(chǎng)景適合小電池,哪些場(chǎng)景又需要大電池？劉勇認(rèn)為，電池容量與儲(chǔ)能系統(tǒng)/電站的裝機(jī)容量和應(yīng)用場(chǎng)景緊密相關(guān)，如大儲(chǔ)系統(tǒng)通常更適合匹配大容量電芯，可以大幅提升儲(chǔ)能系統(tǒng)能量密度，是大儲(chǔ)市場(chǎng)的發(fā)展趨向，而戶(hù)用儲(chǔ)能用小容量電池足夠。

制造能力仍需加強(qiáng)

今年，儲(chǔ)能市場(chǎng)需求異常旺盛，280Ah電池供應(yīng)出現(xiàn)緊張局面。對(duì)廠家而言，無(wú)論是新建專(zhuān)門(mén)的儲(chǔ)能電池產(chǎn)線，還是將原有動(dòng)力電池產(chǎn)線進(jìn)行升級(jí)改造，都需要一定的擴(kuò)產(chǎn)周期。

據(jù)了解，儲(chǔ)能電池生產(chǎn)主要有疊片和卷繞兩種工藝，卷繞自動(dòng)化程度高，生產(chǎn)效率高。但卷繞生產(chǎn)的280Ah電芯一致性對(duì)制造工藝的要求，遠(yuǎn)高于50Ah-100Ah電芯。

“大容量電池給設(shè)計(jì)和制造能力帶來(lái)了極大挑戰(zhàn)。”劉勇解釋道，小電芯一般采用卷繞工藝，生產(chǎn)效率較高，而大電芯要達(dá)到所需要的技術(shù)參數(shù)，需要升級(jí)產(chǎn)線。在生產(chǎn)過(guò)程中如何確保電化學(xué)材料加注的安全、高效和穩(wěn)定性也是關(guān)鍵，這些都是目前儲(chǔ)能電池亟待攻克的難題。

“大電芯生產(chǎn)效率低于小電芯，這是物理規(guī)律。”張萬(wàn)財(cái)進(jìn)一步指出，大容量電池對(duì)生產(chǎn)設(shè)備提出了新要求，以海辰儲(chǔ)能現(xiàn)有的280Ah智能產(chǎn)線為例，所有裝配段和測(cè)試段工藝設(shè)備上，研發(fā)制造團(tuán)隊(duì)都進(jìn)行了相應(yīng)的設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)，做了大量工作。未來(lái)，創(chuàng)造更高產(chǎn)能的極速產(chǎn)線，還有待從業(yè)者持續(xù)技術(shù)攻關(guān)。

此外，儲(chǔ)能市場(chǎng)還沒(méi)有達(dá)到大規(guī)模發(fā)展階段，今年上半年新增規(guī)劃、在建的新型儲(chǔ)能項(xiàng)目規(guī)模接近130吉瓦時(shí)，實(shí)際投運(yùn)量不到1.5吉瓦時(shí)。儲(chǔ)能商業(yè)模式尚未成熟，疊加上游原材料漲價(jià)影響，電池企業(yè)擴(kuò)產(chǎn)也較為謹(jǐn)慎。

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