電力儲(chǔ)能市場(chǎng)用電池自 71×173×207-280Ah之后，行業(yè)快速推出同尺寸314Ah電芯，同時(shí)將20尺預(yù)制艙電量由3.35MWh推向5.015MWh
然而隨著市場(chǎng)的大規(guī)模發(fā)展以及市場(chǎng)價(jià)格對(duì)制造企業(yè)成本倒逼，同時(shí)儲(chǔ)能時(shí)長(zhǎng)由2h向4h滲透，電芯向大而行成為指向標(biāo)
基于電芯向大而行，儲(chǔ)能系統(tǒng)集成商發(fā)布 6+MWh、6.5+MWh以及7+MWh，20尺預(yù)制艙。從電芯層面考慮，當(dāng)前314Ah電芯不足以支撐系統(tǒng)電量的繼續(xù)攀升，電芯企業(yè)開(kāi)始布局大電芯，當(dāng)前主要技術(shù)規(guī)格有五大路線：
1、億緯為代表的肩并肩雙拼規(guī)格
2、海辰儲(chǔ)能近乎肩并肩三拼規(guī)格
3、比亞迪為代表的刀片電池
4、寧德時(shí)代為代表的VDA放大
5、新規(guī)格
1、億緯肩并肩雙拼路線
2022年億緯鋰能發(fā)布首款大電芯LF560K，尺寸為 72×352×207mm，容量560Ah，為兩個(gè)280Ah電芯肩并肩的完全體，當(dāng)時(shí)雄韜股份跟進(jìn)同規(guī)格電芯
不過(guò)在后來(lái)作為280Ah升級(jí)款314Ah電芯廣受市場(chǎng)認(rèn)可后，億緯再次發(fā)布MR.BIG電池，同尺寸 628Ah，為兩個(gè)314Ah肩并肩的完全體，后續(xù) 跟進(jìn)者有南都電源、昆宇電源等
同規(guī)格如下：
當(dāng)前基于億緯雙拼結(jié)構(gòu)，最高容量為昆宇電源 72×355×209-720Ah。
億緯雙拼結(jié)構(gòu)優(yōu)勢(shì)明顯：可以基于5MWh系統(tǒng)下的整體結(jié)構(gòu)不變，模塊數(shù)量不變，模塊內(nèi)電芯數(shù)量減少一半，通過(guò)減少電芯數(shù)量從而加快集成速度，減少電壓、溫度探頭，降低模塊電壓。其中通過(guò)降低模塊電壓減少電池簇的數(shù)量為5MWh的一半，可以有效減少高壓盒的用量。
優(yōu)勢(shì)：從以上信息可知，億緯雙拼技術(shù)路線是降本最快的技術(shù)路線，基本可完全套用5MWh成熟的供應(yīng)鏈，根據(jù)當(dāng)前電芯容量，20尺系統(tǒng)最大電量可做到5.75MWh
劣勢(shì)：依托當(dāng)前系統(tǒng)，持續(xù)降本方式單一為提高電芯容量，重設(shè)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)比較困難
2、海辰肩并肩三拼規(guī)格
2023年12月份海辰儲(chǔ)能發(fā)布4小時(shí)長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能大電芯，電芯規(guī)格為75×580×208mm，電芯容量為1130Ah，也就是說(shuō)電芯單體電量約為3.6kWh，什么概念：一個(gè)家庭每天用電量大概在5~7kWh，兩個(gè)1130Ah的電芯帶電量可滿足一個(gè)家庭一天的用電量
電芯尺寸在厚度和高度方面與314Ah電芯相當(dāng)，而寬度約為3.3倍
海辰1130Ah電芯重量約為20kg，重量能量密度180Wh/kg，體積能量密度400Wh/L，0.25P(904W)充放電循環(huán)壽命15000次 @60%SOH。
在2024年4月份北京首鋼展會(huì)上，海辰展示了基于1130Ah電芯的模塊結(jié)構(gòu)
模塊內(nèi)含2個(gè)長(zhǎng)模組，每個(gè)模組為26個(gè)電芯串聯(lián)，模塊形成1P52S結(jié)構(gòu)，電量為188kWh，模塊尺寸為 1240(W)×2233(D)×254(H)mm，模塊重量 1152kg，推測(cè)20尺集裝系統(tǒng)為4列電池，每列為一簇，共4簇，每簇為8個(gè)模塊形成1500V平臺(tái)系統(tǒng)，因此20尺集裝箱系統(tǒng)的電量為6.016MWh，進(jìn)入6MWh級(jí)
優(yōu)勢(shì)：電芯做大后很明顯在PACK結(jié)構(gòu)方面以及系統(tǒng)集成方面優(yōu)勢(shì)明顯，而相對(duì)億緯雙拼結(jié)構(gòu)，1130Ah電芯更具優(yōu)勢(shì)，所需要的電器件更少，在降本增容方面效果明顯
劣勢(shì)：與億緯結(jié)構(gòu)類似，主要是通過(guò)放大電芯尺寸把電芯容量提高，PACK結(jié)構(gòu)類似314Ah電芯做6排模組，非技術(shù)性突破。當(dāng)前系統(tǒng)結(jié)構(gòu)相對(duì)而言對(duì)電芯的應(yīng)用反而不利，要發(fā)揮電芯結(jié)構(gòu)優(yōu)勢(shì)仍需重新設(shè)計(jì)PACK結(jié)構(gòu)
3、比亞迪為代表的刀片電芯
從儲(chǔ)能市場(chǎng)的需要角度--成本出發(fā)，刀片電池用于儲(chǔ)能領(lǐng)域是采用疊片工藝作為主流技術(shù)企業(yè)的無(wú)奈之選。然而當(dāng)電芯做大之后，疊片工藝反而成為優(yōu)勢(shì)
當(dāng)時(shí)根據(jù)市場(chǎng)反饋，目前疊片電池用于儲(chǔ)能領(lǐng)域且能做好的也僅僅是比亞迪一家，分析來(lái)看，儲(chǔ)能電池領(lǐng)域是一個(gè)重置化嚴(yán)重，尤其體現(xiàn)在電力儲(chǔ)能領(lǐng)域，和對(duì)成本很敏感的一個(gè)領(lǐng)域
而刀片電池對(duì)于當(dāng)前的市場(chǎng)主流314Ah電芯及基于該電芯下的系統(tǒng)進(jìn)行 平替，考慮到比亞迪的情況，情況似乎清晰了，做與眾不同的選擇需要有完成的集成鏈以及銷售渠道，直接以系統(tǒng)產(chǎn)品面對(duì)終端客戶
4、寧德時(shí)代為代表的VDA放大
在2023年晚些時(shí)候晚上就有一些捕風(fēng)捉影的消息說(shuō)寧德時(shí)代要搞530Ah大電芯，結(jié)果在2024年4月份首鋼展會(huì)前夕發(fā)布天恒電池系統(tǒng)為6+MWh，以及電芯體積能量密度430Wh/L，根據(jù)在現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量的尺寸，推測(cè)電芯的容量為580+Ah
之后有天合儲(chǔ)能，瑞浦蘭鈞等電池企業(yè)跟進(jìn)
網(wǎng)絡(luò)上430Wh/L推測(cè)寧德時(shí)代電芯為587Ah，天恒系統(tǒng)能量為6.25MWh
根據(jù)分析發(fā)現(xiàn)，寧德時(shí)代的定義74×275×215mm，主要考慮VDA尺寸下卷繞設(shè)備兼容最大兼容為300mm，因此推測(cè)寧德時(shí)代587Ah仍為卷繞工藝產(chǎn)品
20尺系統(tǒng)方面，瑞浦蘭鈞根據(jù)587Ah電芯重新設(shè)計(jì)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，20尺集裝箱電量達(dá)到7.03MWh
優(yōu)勢(shì)：電芯結(jié)構(gòu)放大后充分利用了現(xiàn)有產(chǎn)線的兼容性，減少了電芯開(kāi)發(fā)成本，同時(shí)電芯做大之后有效減少了量產(chǎn)集成成本，通過(guò)系統(tǒng)重新設(shè)計(jì)之后電量有明顯突破
劣勢(shì)：電芯做大之后系統(tǒng)結(jié)構(gòu)重新設(shè)計(jì)，需要大量的開(kāi)發(fā)投入，根據(jù)儲(chǔ)能產(chǎn)品的價(jià)格敏感性，新產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)壓力較大
5、新產(chǎn)品
在2024年6月上海展會(huì)上瑞浦蘭鈞、欣旺達(dá)以及楚能同步發(fā)布同規(guī)格同容量?jī)?chǔ)能大電芯 54×470×182mm 625Ah，單體電芯2kWh
三家企業(yè)電池發(fā)布情況基本一致：精準(zhǔn)2度電、熱電分離、430Wh/L、適用2000V平臺(tái)
優(yōu)勢(shì)：電芯層級(jí)熱電分離提高集成后的安全性能，同側(cè)出極柱電池空間利用更極致，為更多的PACK集成設(shè)計(jì)提供可能
劣勢(shì)：電池同側(cè)出極柱，電芯容量高達(dá)625Ah，在充放電過(guò)程中正負(fù)極柱容易形成溫場(chǎng)疊加，造成溫度過(guò)高;熱電分離后防爆閥在另一端，對(duì)PACK集成造成影響
6、下一代產(chǎn)品--全浸沒(méi)熱管理
當(dāng)前儲(chǔ)能產(chǎn)品能量效率已經(jīng)高達(dá)95%左右，對(duì)于電芯而言能量效率已經(jīng)幾乎已經(jīng)做到極致了，市場(chǎng)上宣傳的96%、97%的效率一般是更小功率下的數(shù)據(jù)，不是說(shuō)做不到，而是投入太大，投資與回報(bào)不成比例
因此預(yù)測(cè)下一代儲(chǔ)能產(chǎn)品的方向?yàn)榻档洼o助能耗，通過(guò)浸沒(méi)式液冷的方式直接接觸電芯同時(shí)代替消防板塊功能
本文認(rèn)為圓柱電芯才是浸沒(méi)式液冷的歸宿，圓柱電池在集成時(shí)彼此之間形成的三角間隙成為浸沒(méi)液體的通道
而方型電池由于貼合得更緊密反而不利于浸沒(méi)液冷的利用。
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