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300Ah+儲能電芯進入交付關鍵年

   2024-05-27 高工鋰電12480
核心提示:種種跡象表明,300Ah+已經進入大規模交付期。

種種跡象表明,300Ah+已經進入大規模交付期。

(文章來源:高工鋰電,微信號:weixin-gg-lb)

據高工產業研究院(GGII)調研顯示,300Ah+儲能鋰電池會在2024年加速在國內大儲、工商業儲能產品中滲透,滲透率有望從2023年不到3%提升至20%以上,理想情況將提升至30%。

對眾多“卷生卷死”的電芯廠商而言,是否能吃到300Ah+暴增的市場“蛋糕”,不僅是卡位戰,更是一場“生死戰”。

同280Ah電芯一樣,300Ah+儲能電芯考驗主要落腳于安全、質量、交付等關鍵詞,具備實際案例且經受時間考驗的企業或將“更勝一籌”,而這樣的玩家并不多。

高工儲能分析認為,儲能廠商首先要積累足夠的前期研發,具備高質量產品基礎,筑牢安全的底座;其次,在中大型儲能項目中,經過時間考驗的300Ah+儲能電芯將更受青睞;而企業自身的生產制造能力是否能支撐大規模量產高質量產品,是此次300Ah+儲能電芯交付大戰的核心。

需求裹挾著挑戰,300Ah+儲能電芯成為繼280Ah之后第二代主流電芯產品“呼聲”外,這一場交付廝殺大戰也徐徐開啟。

狂奔的300Ah+

自2024年以來,市場對于300Ah+儲能大電芯的需求已經非常確定,滲透率逐步走高。業主端,300Ah+已經頻繁啟動招標需求;系統端,包括陽光電源、中車株洲所、Fluence、Powin等海內外系統集成商紛紛跟進搭載300Ah+的5MWh+儲能系統。

回溯供給端,電芯企業的腳步超前很久。2020年,寧德時代將280Ah電芯引入電力儲能市場,該電芯及尺寸至今依然是行業主流。2021年,遠景動力推出305Ah儲能專用電芯并量產,帶領行業正式邁入300Ah+時代,追隨者逐漸從零星幾家到共同動作。自2023年以來,20余家電芯企業相繼發布300Ah+系列電芯,拉開了300Ah+競逐的序幕。行至今日,量產鼓點逐漸密集,300Ah+大規模交付“箭在弦上”。

據高工儲能不完全統計,截至2024年5月,能夠實現量產的300Ah+儲能電池包括寧德時代306Ah/314Ah、遠景動力305Ah/315Ah、瑞浦蘭鈞320Ah、海辰儲能300Ah/314Ah、鵬輝能源314Ah、力神電池314Ah、天合儲能306Ah/314Ah、蘭鈞新能源314Ah、欣旺達314Ah、?;履茉?14Ah、天弋能源的314h、中創新航314Ah、蜂巢能源325Ah、遠東電池305Ah、楚能新能源314Ah、國軒高科300Ah等等。

伴隨300Ah+量產企業的增多,GGII認為,當前300Ah+儲能電芯產品已陸續完成認證,且在能量密度、單位瓦時價格方面做到“加量不加價”,性價比優勢明顯;國內主要集成商已陸續切換300Ah+電芯,并陸續于2024Q2起具備批量生產5MWh+系統能力。從產品視角而言,2024年將成為300Ah+電芯大規模量產的關鍵之年。

300Ah+安全戰

安全對電芯企業而言,是核心的“1”,有了"1",才有機會在后面不斷增加“0”。從多方市場反應來看,300Ah+儲能電芯的安全焦慮已經被淡化。但在未來的“生死戰”中,安全將是一個產品甚至一個企業的“命脈”。

相較280Ah儲能電芯,300Ah+儲能大電芯面臨升級的安全挑戰,主要集中在內部高溫、外部拉弧起火、大電芯容易突破正極材料分解隔板等方面。

圍繞電芯安全難題,目前主流廠家進行了材料、結構、BMS管控等多方面的升級迭代。從各電芯廠公開的信息來看,300Ah+儲能電芯安全性能相較上一代電芯產品都有提升。

寧德時代搭載314Ah的EnerD系列產品,從電芯本征安全、電氣安全、熱安全、消防安全四個層級提升產品安全,采用行業首創的BMS熱失控報警與消防系統聯動技術。產品經過電芯80+項、電池模塊30+項、集裝箱層級50+項的安全測試。

遠景動力315Ah儲能電芯通過正負極的特殊化降低電芯副反應,同時結合高浸潤電解液提高材料穩定性,減少電芯初始阻抗;結構上采用自研一體注塑結構蓋板,過流能力強。產品按照車規級開發流程,完成熱失控、針刺、擠壓、跌落等超過200多項測試驗證。

海辰儲能同樣針對300Ah+儲能電芯采用高浸潤、高電導率電解液等技術,保證初始及循環過程極片的可靠性。

瑞浦蘭鈞問頂320Ah儲能電芯融合了電芯結構技術、工藝、裝備及穩定固液界面等多項技術,縮短極耳長度,改變其與轉接片的連接方式,采用一體化焊接技術,無U型彎折有著更穩定的結構,安全性能升級。

鵬輝能源314Ah儲能電芯通過極耳結構仿真優化,卷芯空間利用率提升1%,提升產品的安全性能。

蜂巢能源325Ah疊片短刀儲能大電芯,采用了自研“飛疊”技術,實現了極片與隔膜完全復合,保證了正負極反應界面的一致性。但不容忽視的是,300Ah+是否能夠過安全關,還有待時間驗證。

時間的“力量”

300Ah+儲能電芯經過近一年的發酵,有望成為取代280Ah的第二代電芯產品。但什么樣的產品更受業主青睞,“時間的力量”不容忽視。

國內招投標項目不斷強調應用案例。無論是大規模儲能電站還是工商業儲能,除了成本因素,具備實際交付案例的300Ah+電芯產品更受業主青睞。

2024年已經步入儲能發展關鍵期,試錯成本遠高于此前。業主除了關注產品外,則主要從項目案例、品牌口碑等著手,更愿意選擇經歷時間考驗的產品和企業。

率先開啟300Ah+大規模交付的,除了寧德時代外、遠景動力,瑞浦蘭鈞、國軒高科等已經在海內外具備較多項目案例積累。其中,遠景動力作為行業最早推出、最早量產300Ah+儲能大電芯的企業,截至2024年3月底300+Ah儲能大電芯已累計交付15GWh,與遠景能源、Fluence、Powin等國內外龍頭達成深度合作,覆蓋國內、英國、美國等全球市場。

當前,300Ah+儲能電芯出海之勢也已經初具規模。一方面,300Ah+儲能電芯跟隨國內系統出海;另一方面,電芯企業直接與海外集成商簽約,成為海外集成商的供貨伙伴。

規模化海外交付也正在成為300Ah+電芯產品的重要“試金石”,成熟穩定的海外交付能力是電芯廠商實力的重要體現之一。據了解,寧德時代、遠景動力、瑞浦蘭鈞等300Ah+電芯產品已率先走進海外市場。除了產品交付海外,產能出海也已“箭在弦上”。遠景動力預計2024年在美國實現儲能大電芯的量產。

制造能力是終局

對300Ah+電芯而言,良率、品質是企業的“生死線”。

300Ah+將在2024年達到理想的行業滲透率,但對于任何一種新產品來說,如何克服產能爬坡、產能調試帶來的品質不穩定問題至關重要。市場只會擁抱足夠成熟的產線與產品。

對于企業來說,除了前期研發投入和安全技術創新,企業自身的生產制造實力更受考驗,是否能量產更優良率、性能更穩定、一致性更好的電芯產品,是300Ah+儲能電芯交付大戰的核心。

圍繞制造能力,一方面,原有動力廠商不斷利用原有的規模化生產優勢,不斷趕超在儲能賽道崛起的“電池新星”。另一方面,愈來愈多電池廠商重視生產制造的實力,著力構建智慧化車間,形成更高精度的電芯制造實力,實現良率、質量等突破。

寧德時代、億緯鋰能、遠景動力等頭部具備豐富的動力電池制造經驗,并將以下優勢延續到儲能專用電芯產線上:其一在原有規?;圃靸瀯葜写蛟煨阅軆灹肌⒊杀靖邇瀯莸膬炐汶娦?;其二,沿用車規級制造體系,打造品質更過硬的產品;其三,打造智能化車間,實現電芯PPB級失效率。

寧德時代首席科學家吳凱曾介紹,儲能電池的制造有六個關鍵:極高的安全性,極精密的要求,極高一致性,極高清潔度,極低的缺陷率,極低的成本。

相對來說,儲能是比較標準化的產品,盡管對比動力電池少了柔性等要求,但上述六個方面按照單個要求來說比動力電池要求更高一點,因為儲能電芯并聯數量多、電量大,對安全、一致性、精密性提出了更高的要求。

以最早量產300Ah+的企業為例,遠景動力業內率先引入2300L全自動勻漿系統、1600mm高速寬幅涂布機、輥壓激光分切一體機、激光模切卷繞一體機等先進工業與設備,經過三年時間的磨合和校正,其大電芯產線與工藝成熟度領先行業。

例如,針對1600mm高速寬幅涂布,遠景動力已通過設備配置、安裝過程、調試流程的標準化,配置在線面密度檢測及閉環控制、視覺檢測等行業先進技術,實現生產過程中的實時質量調節和檢測,大幅減少不良品的損耗。

基于成熟的產品體系和標準化產線體系,目前遠景動力儲能大電芯產線的爬坡僅需40天就能實現。

眼下,基于良率、質量的比拼,電芯企業也紛紛開啟了研發、生產、制造、交付全流程的“比拼”。這是一場綜合素質的對決,終局如何令人期待。

 
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