近日，億緯鋰能(SZ：300014)60GWh超級儲(chǔ)能工廠一期正式投產(chǎn)，創(chuàng)下了單體規(guī)模儲(chǔ)能工廠之最。這意味著，此前發(fā)布的Mr.Big儲(chǔ)能電芯正式實(shí)現(xiàn)了量產(chǎn)。
據(jù)了解，該款Mr.Big電芯于2023年8月正式推出，單體容量為628Ah，現(xiàn)成為行業(yè)內(nèi)首個(gè)量產(chǎn)的600Ah+電芯。
億緯鋰能628Ah儲(chǔ)能電芯的量產(chǎn)在行業(yè)內(nèi)意義重大，打響了600Ah+儲(chǔ)能電芯量產(chǎn)的第一槍。今年以來，遠(yuǎn)景能源、瑞浦蘭鈞、蜂巢能源等頭部儲(chǔ)能廠商均發(fā)布了600Ah+儲(chǔ)能電芯，進(jìn)入2025年，量產(chǎn)消息或接連而來。
儲(chǔ)能電芯的大型化，已成行業(yè)趨勢。一方面，電芯的單體容量越來越大，目前業(yè)內(nèi)對外公布的最高容量已達(dá)1100Ah+;另一方面，隨著迭代速度越來越快，業(yè)界對過快大型化的質(zhì)疑與憂慮也隨之而來。
去年5月，中國科學(xué)院院士歐陽明高曾在CIBF2023大會(huì)上指出，“300Ah+磷酸鐵鋰儲(chǔ)能電芯在本征安全方面，實(shí)際是比較危險(xiǎn)的。”可以說，電芯廠商在集體挑戰(zhàn)高能量密度、高循環(huán)次數(shù)和高安全性難以調(diào)和的“不可能三角”，那么大型化之路的終點(diǎn)在哪里?
大型化已演變?yōu)檐妭涓傎?/strong>
在丹麥作家安徒生100多年前的《紅舞鞋》童話名篇中，小姑娘偶然得到了一雙紅舞鞋。這雙“紅舞鞋”有著獨(dú)特的魔力，只要穿上它，就會(huì)瘋狂地起舞，除非死去，否則永遠(yuǎn)停不下來。
停不下來的，是儲(chǔ)能電芯大型化的節(jié)奏。電芯廠商也似乎中了“紅舞鞋魔咒”，紛紛朝著大型化的方向狂飆。
2020年，寧德時(shí)代首先發(fā)布了280Ah的儲(chǔ)能電芯，打響了大型化的“第一槍”。這款電芯以其超過6000次的循環(huán)壽命、大單體容量和簡單的成組方式，十分匹配大儲(chǔ)和工商儲(chǔ)的應(yīng)用場景，令眾多電芯企業(yè)紛紛效仿。在此之前，儲(chǔ)能電芯的單體容量多為50Ah、100Ah。
龍頭帶動(dòng)效應(yīng)明顯。隨著搭配280Ah電芯的20尺3MWh儲(chǔ)能柜成為主流，各家電芯廠紛紛推出了自己的280Ah電芯。直到今日，280Ah電芯依然活躍在儲(chǔ)能市場。
進(jìn)入2022年以來，各大電芯廠家基于280電芯的尺寸不斷挖掘電芯潛能，開始朝著大型化方向發(fā)展，演化出了300Ah、305Ah、310Ah、314Ah、320Ah等不同容量規(guī)格的儲(chǔ)能電芯。其中，314Ah電芯因其極度匹配20尺5MWh電池柜，逐步成為行業(yè)共識(shí)和發(fā)展方向。
然而，電芯大型化并未就此止步。幾乎與推出300Ah+電芯同步，500Ah+、600Ah+甚至更大容量的電芯逐漸成為各大電芯廠商的研發(fā)重點(diǎn)。
跑在前面的是億緯鋰能和雄韜股份，二者分別推出了560Ah和580Ah容量的儲(chǔ)能電池，隨后，國內(nèi)電芯廠商紛紛加入大容量電芯的“軍備競賽”，相繼發(fā)布500Ah以上的電芯計(jì)劃或產(chǎn)品，且容量也不斷超越。
華夏儲(chǔ)能經(jīng)不完全統(tǒng)計(jì)，截至目前，國內(nèi)主流電芯廠商推出的大電芯產(chǎn)品包括(上圖)：蜂巢能源730Ah大容量儲(chǔ)能“短刀”電芯、南都電源(SZ：300068)690Ah儲(chǔ)能電芯、天弋能源630Ah長時(shí)儲(chǔ)能電芯、中創(chuàng)新航(HK：003931)625Ah儲(chǔ)能電芯、億緯鋰能628AhMr.Big儲(chǔ)能電芯，遠(yuǎn)景儲(chǔ)能搭載單箱8MWh儲(chǔ)能系統(tǒng)的700Ah電芯，楚能新能源625Ah全新儲(chǔ)能專用電芯，鵬輝能源(SZ：300438)風(fēng)鵬電芯590Ah儲(chǔ)能電芯，中車株洲所聯(lián)合蘭鈞新能源推出的688Ah的超大容量儲(chǔ)能電芯，瑞浦蘭鈞(HK：00666)問頂587Ah和625Ah儲(chǔ)能電芯等等。
而行業(yè)目前已公布的儲(chǔ)能電芯最大單體容量已達(dá)到了1130Ah。去年12月，電芯容量紀(jì)錄再被打破，海辰儲(chǔ)能在重慶全球首發(fā)了長時(shí)儲(chǔ)能專用電池MIC1130Ah，并宣布該款電芯循環(huán)壽命高達(dá)15000次，系統(tǒng)壽命可達(dá)25年——兩項(xiàng)指標(biāo)均達(dá)到了行業(yè)高水平。
而就在今年10月29日，隨著上下游產(chǎn)業(yè)鏈總投資超130億元的山東海辰一體化零碳產(chǎn)業(yè)園項(xiàng)目的開工，意味著海辰儲(chǔ)能的1130Ah的量產(chǎn)也已經(jīng)提上日程。
作為儲(chǔ)能電芯新勢力，海辰儲(chǔ)能將電芯容量“跨越式”的從314Ah提升到1130Ah，大型化速度之快領(lǐng)跑行業(yè)，儲(chǔ)能電芯也即將進(jìn)入“千安時(shí)時(shí)代”。未來這一紀(jì)錄會(huì)被誰再刷新呢?
白熱化市場競爭的推動(dòng)
大容量電芯，其最大優(yōu)勢在于可以減少PACK端零部件的使用，簡化裝配工藝，同時(shí)提升了能量密度，從而在降低集成難度的同時(shí)，也降低了儲(chǔ)能系統(tǒng)的成本。
今年年初，億緯鋰能推出的搭載628Ah儲(chǔ)能電芯的儲(chǔ)能系統(tǒng)Mr.Giant，性能表現(xiàn)優(yōu)異，相較于314Ah方案，Mr.Giant可以使電芯數(shù)量減少50%，連接點(diǎn)減少50%，系統(tǒng)配件量減少50%，以此達(dá)到運(yùn)維監(jiān)控量同步減少50%，同時(shí)支持“背靠背”系統(tǒng)布局，可減少土地占用面積35%。這對于生產(chǎn)端和客戶端來說都能起到降本增效的作用。
另外，隨著新能源發(fā)電在能源結(jié)構(gòu)中的占比不斷提高，對長時(shí)儲(chǔ)能的需求日益增長。
相關(guān)研究表明，當(dāng)新能源裝機(jī)占比達(dá)到15%—20%時(shí)，長時(shí)儲(chǔ)能將成為剛需。而在海外儲(chǔ)能市場，尤其是歐美市場，4小時(shí)及以上的長時(shí)儲(chǔ)能占比日漸提升，行業(yè)迫切需要大容量的儲(chǔ)能電芯與之匹配。因此在一定程度上，頭部廠商加速相關(guān)產(chǎn)品的研發(fā)和上市，也是需求驅(qū)動(dòng)的結(jié)果。
華夏儲(chǔ)能注意到，盡管大容量電芯市場前景廣闊，但目前還沒有迎來市場的轉(zhuǎn)折點(diǎn)。
10月22日，龍?jiān)措娏ζ煜鹿景l(fā)布的儲(chǔ)能系統(tǒng)框采公開招標(biāo)項(xiàng)目變更公告。這一變更意味深長：該項(xiàng)目共3個(gè)標(biāo)段，規(guī)模合計(jì)1.5GWh，變更前，項(xiàng)目計(jì)劃采購280Ah電芯共1.3GWh，314Ah電芯共200MWh，變更后，計(jì)劃采購280Ah電芯共600MWh，314Ah電芯共900MWh。
也就是說，減少了280Ah以上電芯的采購量，而增加了314Ah以上電芯的采購量。
此次招標(biāo)的代表意義在于，314Ah電芯正式替代280Ah電芯成為主流也才剛剛開始。
與此印證的是，不久前，中國電建電建裝備公司 2024-2025 年度 1.5GWh 磷酸鐵鋰儲(chǔ)能電池框采招標(biāo)顯示，280Ah 和314Ah電芯平分秋色，各500MWh。
同時(shí)，縱覽今年儲(chǔ)能項(xiàng)目招標(biāo)信息，幾乎沒有任何標(biāo)段明確提出使用500Ah+電芯。
基于此，有儲(chǔ)能業(yè)內(nèi)人士提出，當(dāng)前，儲(chǔ)能電芯大型化如此激進(jìn)，并非來自市場的推動(dòng)，而主因在于行業(yè)競爭“內(nèi)卷”化。
系統(tǒng)集成環(huán)節(jié)卷的最嚴(yán)重。此前幾年，儲(chǔ)能行業(yè)火熱發(fā)展，引來了眾多跨界者，譬如五糧液、富士康、報(bào)喜鳥等一眾在原行業(yè)都處于巨頭地位的企業(yè)跨界而來，意圖在這一潛力巨大的行業(yè)中分得一杯羹，大多切入的是系統(tǒng)集成環(huán)節(jié)。
白熱化競爭下，市場價(jià)格卷到極致，集成商環(huán)節(jié)進(jìn)入慘烈的洗牌期。能否不被淘汰、能否保持市場份額、能否拿到下一輪融資，讓身處其中的廠商焦慮不已。為了突圍，推出采用更大容量的電芯的儲(chǔ)能系統(tǒng)，來進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)降本、做出最差異化的產(chǎn)品，成為眾多集成商不約而同的選擇。
而電芯環(huán)節(jié)的廠商，除了來自系統(tǒng)集成商的推動(dòng)和壓力，自身推動(dòng)電芯大型化的意愿更加強(qiáng)烈。
數(shù)據(jù)顯示，自2023年以來，隨著280Ah的技術(shù)成熟及放量，產(chǎn)能也出現(xiàn)過剩，價(jià)格也開始一路走低，到了2023年底，其價(jià)格已經(jīng)在0.45元上下，同比下滑超50%。
相對而言，電芯產(chǎn)品容量越大，溢價(jià)越明顯，市場上314Ah電芯成交價(jià)格普遍高于280Ah電芯。
大型化的背后有沒有創(chuàng)新?
如今，無論是系統(tǒng)集成商還是電芯廠商，都仿佛穿上“紅舞鞋”一般，不斷推動(dòng)著大型化的發(fā)展。
風(fēng)電行業(yè)也經(jīng)歷過類似的階段。風(fēng)電整機(jī)商也曾中了“紅舞鞋魔咒”，不斷推動(dòng)風(fēng)機(jī)大型化發(fā)展，由于更大的單機(jī)容量意味著在相同風(fēng)場面積下能產(chǎn)生更多電能，降低單位發(fā)電成本。
因此整機(jī)廠商開啟研發(fā)競賽，不斷刷新機(jī)組尺寸和功率記錄。不過，自今年以來，風(fēng)機(jī)大型化趨勢開始趨緩，其中重要的原因在于技術(shù)瓶頸。
儲(chǔ)能電芯大型化的過程中，也面臨著同樣的技術(shù)困境。
當(dāng)前儲(chǔ)能電芯提升容量有兩條路徑：一種是基本采用原有電芯的材料或設(shè)計(jì)，而打破原有尺寸規(guī)則，通過改變系統(tǒng)層級及PACK結(jié)構(gòu)來提升容量密度;另一種是基于當(dāng)前280Ah電芯的尺寸規(guī)格，不斷提高材料壓實(shí)密度、減薄集流體和隔膜等方案來上探電芯容量。
第一種技術(shù)路線，相當(dāng)于是將多顆280Ah、314Ah電芯通過不同的方式進(jìn)行并列放置，而得到一顆大電芯。如海辰儲(chǔ)能的1130Ah電芯，主要采用了“肩并肩”三拼方式，其尺寸在厚度和高度與314Ah電芯基本一致，但寬度約擴(kuò)大了3.3倍，也就是說將3個(gè)314Ah電芯并列而成。
業(yè)界一般認(rèn)為，肩并肩也好、背靠背也好，這些方式都并非技術(shù)性的突破。由280Ah進(jìn)入300Ah+時(shí)代過程中，更多電芯廠商采用了第二種技術(shù)路線——但這也不代表技術(shù)上有了巨大進(jìn)步，因?yàn)闊o論280Ah也好，314Ah以及其他300Ah+電芯也好，基本都是沿用了電動(dòng)汽車的產(chǎn)品規(guī)格，從技術(shù)和制造工藝上來說并沒有難度，也不能稱為創(chuàng)新。
縱觀目前500Ah+以上的儲(chǔ)能電芯，幾乎沒有一款產(chǎn)品繼續(xù)沿用了280Ah、314Ah電芯標(biāo)準(zhǔn)尺寸規(guī)格，這也意味著，未來通過壓實(shí)材料密度、減薄集流體等方式來提升容量的空間，將越來越小。
目前，電芯廠商更多地是通過工藝和結(jié)構(gòu)性創(chuàng)新來推進(jìn)大型化，如不約而同地采用疊片工藝來替代卷繞，通過改變焊接方式、極耳類型等方法來增加容量。
然而，工藝上的改良雖然提升了儲(chǔ)能電芯的能力密度，但目前行業(yè)內(nèi)基本還處于500Ah+左右，很難突破700Ah+。未來的空間能有多大，還有待驗(yàn)證。
因此，業(yè)界這一說法獲得了極大的共鳴——實(shí)現(xiàn)真正的儲(chǔ)能電芯的大型化，更需要在技術(shù)上的突破，尤其是在材料上突破瓶頸，在提升能量密度的同時(shí)，也提高電芯的安全指數(shù)，而不是“只追求形式上的大”。
來源：華夏能源網(wǎng)
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