中國儲(chǔ)能網(wǎng)訊：近日，陽光電源向業(yè)內(nèi)公布了其對于第三代電芯的研判。陽光電源認(rèn)為，第三代儲(chǔ)能電芯產(chǎn)品的容量將確定為625Ah。
陽光電源光儲(chǔ)集團(tuán)副總裁、儲(chǔ)能事業(yè)部總裁徐清清表示，這是陽光電源結(jié)合客戶需求、交流側(cè)容量調(diào)度需求、產(chǎn)業(yè)鏈上下游實(shí)際情況的綜合分析后給出的研判。陽光電源希望借此促進(jìn)電芯規(guī)格早日標(biāo)準(zhǔn)化，進(jìn)而避免產(chǎn)品規(guī)格復(fù)雜多樣帶給行業(yè)不必要的混亂、內(nèi)卷，從而集中精力提升產(chǎn)品核心競爭力。
徐清清的這番表態(tài)，也是目前行業(yè)共同的心聲，如果能在混亂開始之際就統(tǒng)一一定的規(guī)格，以標(biāo)準(zhǔn)化避免內(nèi)卷，從而真正促進(jìn)儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)高速高質(zhì)量發(fā)展。但此次陽光電源對下一代電芯的研判，最終是否真會(huì)導(dǎo)致625Ah電芯成為新一代儲(chǔ)能主力電芯，尚待時(shí)間檢驗(yàn)。
500Ah+超大電芯未來幾年將成為主流
儲(chǔ)能電芯的大容量趨勢，大約開始于四年前。2020年，主打長循環(huán)壽命的280Ah（安時(shí)）電池產(chǎn)品推向儲(chǔ)能市場，迅速替代了原有規(guī)格成為儲(chǔ)能電站應(yīng)用的主流。
2023年，314Ah儲(chǔ)能專用電芯出現(xiàn)，其在各項(xiàng)指標(biāo)上均對傳統(tǒng)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(jìn)行市場替代。據(jù)行業(yè)機(jī)構(gòu)預(yù)測，今年年底314Ah儲(chǔ)能電芯的市占率有望達(dá)到50%。
同時(shí)，隨著儲(chǔ)能裝機(jī)快速擴(kuò)大，市場競爭加劇，以及儲(chǔ)能終端降本倒逼，電池企業(yè)開始密集備戰(zhàn)下一代更大容量儲(chǔ)能電芯，500Ah+大容量電芯將在未來幾年成為主流，在業(yè)內(nèi)已經(jīng)是高確定性事件。
之所以把電芯容量越做越大，儲(chǔ)能電池廠商最大的驅(qū)動(dòng)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(xué)成分在電芯總體積與質(zhì)量中相對占比提高，“攤薄”了結(jié)構(gòu)件等輔助材料的用量，系統(tǒng)集成時(shí)使用的電芯數(shù)量和零部件數(shù)量也就更少。
此外，與貨架產(chǎn)品相比幾乎翻倍的系統(tǒng)能量密度，超大電芯還能夠大幅減少儲(chǔ)能電站占地面積，帶來土地征收、現(xiàn)場施工的一系列成本節(jié)約，進(jìn)一步降低了項(xiàng)目總體建設(shè)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(wǎng)側(cè)和電源側(cè)的大型儲(chǔ)能場景，在國內(nèi)大儲(chǔ)市場經(jīng)濟(jì)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(yōu)勢，可以為廠商帶來更好的價(jià)格競爭力。
超大容量帶來的安全隱患
中國儲(chǔ)能網(wǎng)注意到，自行業(yè)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(yè)內(nèi)專家們指出了300Ah+儲(chǔ)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(nèi)部溫度的一致性，電池短路后的熱失控的風(fēng)險(xiǎn)也就越高。
隨著儲(chǔ)能電芯容量繼續(xù)增大，對應(yīng)的技術(shù)難度和門檻也相應(yīng)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(shè)計(jì)和制造的一系列復(fù)雜問題。如今儲(chǔ)能電芯容量再次提高到500Ah+，這無疑對于鋰電池儲(chǔ)能本體、過程和消防安全都提出了更嚴(yán)苛的安全要求。
現(xiàn)有研究表明，隨著電芯體積與容量同步放大，其內(nèi)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(huì)出現(xiàn)較大的溫度梯度，而電池簇內(nèi)電芯排列越來越密集、間隙較小，對均溫散熱的挑戰(zhàn)進(jìn)一步提高，與此同時(shí)，6米或12米長度的儲(chǔ)能柜中集成大量單體電芯，又面臨戶外環(huán)境溫度濕度的波動(dòng)，因此不同區(qū)域溫差與溫升不一致性也加劇了熱電耦合系統(tǒng)設(shè)計(jì)的難度，匹配不當(dāng)，輕則直接影響電芯壽命，重則將產(chǎn)生熱失控的巨大風(fēng)險(xiǎn)。
在不少業(yè)內(nèi)人士看來，如果電芯沒有經(jīng)受足夠數(shù)量和足夠時(shí)間的考驗(yàn)和反饋，只是過度追求大容量和新技術(shù)，電池的一致性將無法得到保障，就會(huì)給儲(chǔ)能系統(tǒng)帶來運(yùn)營風(fēng)險(xiǎn)。因此，大容量電芯的迭代實(shí)際上是把雙刃劍，在降低了成本、加速市場發(fā)展的同時(shí)，也帶來了安全隱患和技術(shù)難題。
有專家認(rèn)為，未來兩年，500 Ah以上儲(chǔ)能電芯的研發(fā)與量產(chǎn)，對于儲(chǔ)能電池企業(yè)而言將是一個(gè)非常大的挑戰(zhàn)。而超大儲(chǔ)能電芯的安全爭議，還有待其大規(guī)模量產(chǎn)交付后的檢驗(yàn)。截至目前，500 Ah以上的儲(chǔ)能電芯僅有小批量裝機(jī)應(yīng)用，尚未在儲(chǔ)能行業(yè)實(shí)現(xiàn)批量應(yīng)用。
大容量軍備競賽將加速行業(yè)洗牌
除了降本，尋求產(chǎn)品差異化也是超大容量電芯加速到來的一大驅(qū)動(dòng)力。因?yàn)槌箅娦臼峭ㄟ^產(chǎn)品和技術(shù)創(chuàng)新來實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)能系統(tǒng)的降本，這與價(jià)格戰(zhàn)式的降本有著本質(zhì)上的差別。所以，能夠量產(chǎn)大容量電芯成為電池企業(yè)產(chǎn)品和技術(shù)競爭力的體現(xiàn)。
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(guī)格上將迎來一場革新。全新規(guī)格的儲(chǔ)能電芯，意味著其無法與動(dòng)力電池共線生產(chǎn)，因此同樣需要電池廠商權(quán)衡其未來市場訂單能否覆蓋產(chǎn)線建設(shè)、設(shè)備定制等巨額投入。
同時(shí)，超大容量儲(chǔ)能電芯的制造過程也面臨非常大的挑戰(zhàn)。即使一些電池廠商有能力生產(chǎn)，但如果產(chǎn)品良率不高，盈利空間就會(huì)很小。所以有能力跟進(jìn)這一技術(shù)與產(chǎn)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(shù)“護(hù)城河”。
目前，國內(nèi)有數(shù)十家儲(chǔ)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(chǎn)品，頭部電池廠商將能夠更好抵御業(yè)內(nèi)電芯產(chǎn)品“同歸于盡”式的價(jià)格拼殺，而無力向上升級(jí)的電芯企業(yè)，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(yè)所推出的500Ah+超大電芯還未能實(shí)現(xiàn)大規(guī)模量產(chǎn)交付，要滲透市場仍有待時(shí)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(yōu)解究竟多大，哪一規(guī)格產(chǎn)品能夠成為市場主流，還是要看誰能在高安全的基礎(chǔ)上保持成本最低，這一切只能等待市場和時(shí)間給出答案。
值得注意的是，國內(nèi)儲(chǔ)能電芯雙雄寧德時(shí)代和比亞迪，近期不約而同在其新產(chǎn)品發(fā)布中淡化了電芯容量這一指標(biāo)，而是將重點(diǎn)放在總體系統(tǒng)平臺(tái)可量化的經(jīng)濟(jì)回報(bào)和運(yùn)營可靠性上，由此可見巨頭們在市場策略上的老道。
