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儲能超大電芯軍備競賽加速行業洗牌!

   2024-10-21 中國儲能網6090
核心提示:陽光電源認為,第三代儲能電芯產品的容量將確定為625Ah。

近日,陽光電源向業內公布了其對于第三代電芯的研判。陽光電源認為,第三代儲能電芯產品的容量將確定為625Ah。

陽光電源光儲集團副總裁、儲能事業部總裁徐清清表示,這是陽光電源結合客戶需求、交流側容量調度需求、產業鏈上下游實際情況的綜合分析后給出的研判。陽光電源希望借此促進電芯規格早日標準化,進而避免產品規格復雜多樣帶給行業不必要的混亂、內卷,從而集中精力提升產品核心競爭力。

徐清清的這番表態,也是目前行業共同的心聲,如果能在混亂開始之際就統一一定的規格,以標準化避免內卷,從而真正促進儲能產業高速高質量發展。但此次陽光電源對下一代電芯的研判,最終是否真會導致625Ah電芯成為新一代儲能主力電芯,尚待時間檢驗。

500Ah+超大電芯未來幾年將成為主流

儲能電芯的大容量趨勢,大約開始于四年前。2020年,主打長循環壽命的280Ah(安時)電池產品推向儲能市場,迅速替代了原有規格成為儲能電站應用的主流。

2023年,314Ah儲能專用電芯出現,其在各項指標上均對傳統的280Ah電芯形成了降維打擊,因而314Ah電芯誕生后,開始快速對280Ah電芯進行市場替代。據行業機構預測,今年年底314Ah儲能電芯的市占率有望達到50%。

同時,隨著儲能裝機快速擴大,市場競爭加劇,以及儲能終端降本倒逼,電池企業開始密集備戰下一代更大容量儲能電芯,500Ah+大容量電芯將在未來幾年成為主流,在業內已經是高確定性事件。

之所以把電芯容量越做越大,儲能電池廠商最大的驅動力就是降低成本以搶占下游市場。尺寸放大伴隨的是面積按兩次方、體積按三次方增長,對于電芯而言,就意味著有效電化學成分在電芯總體積與質量中相對占比提高,“攤薄”了結構件等輔助材料的用量,系統集成時使用的電芯數量和零部件數量也就更少。

此外,與貨架產品相比幾乎翻倍的系統能量密度,超大電芯還能夠大幅減少儲能電站占地面積,帶來土地征收、現場施工的一系列成本節約,進一步降低了項目總體建設成本。對于下游客戶來說,500 Ah+的超大電芯在降本方面的效果也就更加突出。

由于超大容量電芯主要用于電網側和電源側的大型儲能場景,在國內大儲市場經濟性不足的背景下,降本仍然是下游電站投資商的核心訴求。而超大容量電芯具備顯著的降本優勢,可以為廠商帶來更好的價格競爭力。

超大容量帶來的安全隱患

自行業推出300Ah+大電芯以來,圍繞大電芯的爭議一直不斷。以中科院院士歐陽明高為代表的業內專家們指出了300Ah+儲能大電芯帶來的安全性問題——通常情況下,電芯越大,就越難散熱及保證電芯內部溫度的一致性,電池短路后的熱失控的風險也就越高。

隨著儲能電芯容量繼續增大,對應的技術難度和門檻也相應提高——超大電芯可不是大電芯的等比放大,而是涉及到材料、設計和制造的一系列復雜問題。如今儲能電芯容量再次提高到500Ah+,這無疑對于鋰電池儲能本體、過程和消防安全都提出了更嚴苛的安全要求。

現有研究表明,隨著電芯體積與容量同步放大,其內部電流與溫度分布的不均勻性將更為明顯,在充放電過程中會出現較大的溫度梯度,而電池簇內電芯排列越來越密集、間隙較小,對均溫散熱的挑戰進一步提高,與此同時,6米或12米長度的儲能柜中集成大量單體電芯,又面臨戶外環境溫度濕度的波動,因此不同區域溫差與溫升不一致性也加劇了熱電耦合系統設計的難度,匹配不當,輕則直接影響電芯壽命,重則將產生熱失控的巨大風險。

在不少業內人士看來,如果電芯沒有經受足夠數量和足夠時間的考驗和反饋,只是過度追求大容量和新技術,電池的一致性將無法得到保障,就會給儲能系統帶來運營風險。因此,大容量電芯的迭代實際上是把雙刃劍,在降低了成本、加速市場發展的同時,也帶來了安全隱患和技術難題。

有專家認為,未來兩年,500 Ah以上儲能電芯的研發與量產,對于儲能電池企業而言將是一個非常大的挑戰。而超大儲能電芯的安全爭議,還有待其大規模量產交付后的檢驗。截至目前,500 Ah以上的儲能電芯僅有小批量裝機應用,尚未在儲能行業實現批量應用。

大容量軍備競賽將加速行業洗牌

除了降本,尋求產品差異化也是超大容量電芯加速到來的一大驅動力。因為超大電芯是通過產品和技術創新來實現儲能系統的降本,這與價格戰式的降本有著本質上的差別。所以,能夠量產大容量電芯成為電池企業產品和技術競爭力的體現。

隨著500Ah+電芯軍備競賽的大幕拉開,眾多電芯廠家紛紛表示,在規格上將迎來一場革新。全新規格的儲能電芯,意味著其無法與動力電池共線生產,因此同樣需要電池廠商權衡其未來市場訂單能否覆蓋產線建設、設備定制等巨額投入。

同時,超大容量儲能電芯的制造過程也面臨非常大的挑戰。即使一些電池廠商有能力生產,但如果產品良率不高,盈利空間就會很小。所以有能力跟進這一技術與產品趨勢的廠商,往往也有著甩開中低端競爭者的防御性意圖,在一二線廠商與尾部廠商之間劃出一道深深的技術“護城河”。

目前,國內有數十家儲能電芯廠,其中推出300Ah+電芯的廠商只有20余家,推出500Ah+電芯的更少,只有10家左右。憑借足夠差異化的大容量電芯產品,頭部電池廠商將能夠更好抵御業內電芯產品“同歸于盡”式的價格拼殺,而無力向上升級的電芯企業,勢必將在大容量電芯迭代的過程中面臨加速洗牌。

不過,迄今為止,頭部企業所推出的500Ah+超大電芯還未能實現大規模量產交付,要滲透市場仍有待時日,且下游客戶對于500Ah+的接受情況也存在不確定性。長期來看,未來電芯容量的最優解究竟多大,哪一規格產品能夠成為市場主流,還是要看誰能在高安全的基礎上保持成本最低,這一切只能等待市場和時間給出答案。

值得注意的是,國內儲能電芯雙雄寧德時代和比亞迪,近期不約而同在其新產品發布中淡化了電芯容量這一指標,而是將重點放在總體系統平臺可量化的經濟回報和運營可靠性上,由此可見巨頭們在市場策略上的老道。

 
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