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雖然兩者的生產(chǎn)線能夠共用，但隨著儲能行業(yè)快速發(fā)展，儲能電站的規(guī)模動輒百兆瓦級別甚至吉瓦級別，業(yè)主對定制化、專業(yè)化的儲能專用電池呼吁高漲。在中國化學與物理電源行業(yè)協(xié)會儲能應用分會秘書長劉勇看來，未來儲能電池肯定要開辟自己的獨立發(fā)展賽道，這不僅是降本增效的需要，更是安全發(fā)展的要求。
■■大容量是趨勢
在一套電化學儲能系統(tǒng)中,電池成本占比高達60%左右。近年來，儲能行業(yè)規(guī)模擴張高歌猛進，疊加降本壓力，業(yè)內(nèi)對儲能電池高經(jīng)濟性提出迫切需求。
2020年，寧德時代率先推出主打長循環(huán)壽命的280Ah電芯，逐漸替代原有的50Ah-100Ah電芯，成為儲能項目招標或產(chǎn)品采購的標配。行業(yè)主流電池廠家紛紛跟進，密集推出280Ah電芯甚至更大容量的電芯。
今年5月，楚能新能源發(fā)布“楚能一號”產(chǎn)品，電芯容量為280Ah，單體電芯循環(huán)壽命超過1萬次。8月，廈門海辰儲能發(fā)布首款300Ah電力儲能專用電池和大圓柱戶用儲能專用電池。10月，億緯儲能更是發(fā)布了全新一代儲能電池LF560K，將電芯容量進一步推高至560Ah。電池廠商在大容量電芯賽道上競爭加速。
“已有大客戶訂單，市場反響非常熱烈。將如期于明年一季度交付。”在海辰儲能產(chǎn)品經(jīng)理張萬財看來，儲能專用電池向更大容量發(fā)展是技術(shù)迭代趨勢之一。大容量電池通過攤薄電池結(jié)構(gòu)件成本、減少系統(tǒng)成組零部件數(shù)量、簡化生產(chǎn)線工藝、減少設(shè)備數(shù)量、減少人工投入等，降低儲能系統(tǒng)成本。
對此，劉勇表示認同，儲能電池的發(fā)展路徑就是要通過技術(shù)創(chuàng)新升級來降本增效，采用小容量電池，并聯(lián)數(shù)量多，系統(tǒng)安裝占地面積較大，而采用大容量電芯，可以有效降低預制艙數(shù)量，度電成本也有一定的降幅，可顯著改善用戶整體投資收益。
億緯鋰能鐵鋰電池首席技術(shù)官苑丁丁拿出一組數(shù)據(jù)：相比此前的LF280K儲能專用電池，使用LF560K電池可減少50%的電芯數(shù)量,減少47%的電池包零部件數(shù)量，提升30%的生產(chǎn)效率。
■■安全是前提
業(yè)內(nèi)人士認為，當前儲能電池進入技術(shù)集中變革期，除了大容量外，高電壓和液冷系統(tǒng)正受到市場熱捧。
目前，國內(nèi)有越來越多的廠商開始儲能電池專用產(chǎn)線生產(chǎn)及研發(fā)，包括億緯鋰能、鵬輝能源、海辰儲能、瑞浦蘭鈞、楚能新能源、遠景動力在內(nèi)的電池企業(yè)均發(fā)布了專用儲能電池，以搶占發(fā)展先機。
值得注意的是，儲能電池研發(fā)必須以安全為前提，電池容量并不是一味求大。“太大了增加安全風險。容量增大會導致電池自身散熱性能變差。同時，電池做大可能出現(xiàn)電芯鼓脹問題，會導致過充和熱失控難以應付，需要對電池熱管理做好均衡設(shè)計。”劉勇稱。
“安全是儲能行業(yè)發(fā)展的底線。”業(yè)內(nèi)人士向記者強調(diào)，目前儲能行業(yè)仍處于發(fā)展初期，技術(shù)標準和驗收標準不夠完善，客戶恐難以辨識各種儲能技術(shù)和其產(chǎn)品優(yōu)劣。在此情況下，一些不具備實力的企業(yè)盲目上馬大容量項目，增加安全隱患。“大容量并不是無限放大，要實現(xiàn)大容量、高安全和長循環(huán)壽命的平衡。”
張萬財同樣表示，電池儲能不是能源來源，只是一個中轉(zhuǎn)站，有容量限制。
那么，哪些場景適合小電池,哪些場景又需要大電池？劉勇認為，電池容量與儲能系統(tǒng)/電站的裝機容量和應用場景緊密相關(guān)，如大儲系統(tǒng)通常更適合匹配大容量電芯，可以大幅提升儲能系統(tǒng)能量密度，是大儲市場的發(fā)展趨向，而戶用儲能用小容量電池足夠。
■■制造能力仍需加強
今年，儲能市場需求異常旺盛，280Ah電池供應出現(xiàn)緊張局面。對廠家而言，無論是新建專門的儲能電池產(chǎn)線，還是將原有動力電池產(chǎn)線進行升級改造，都需要一定的擴產(chǎn)周期。
據(jù)了解，儲能電池生產(chǎn)主要有疊片和卷繞兩種工藝，卷繞自動化程度高，生產(chǎn)效率高。但卷繞生產(chǎn)的280Ah電芯一致性對制造工藝的要求，遠高于50Ah-100Ah電芯。
“大容量電池給設(shè)計和制造能力帶來了極大挑戰(zhàn)。”劉勇解釋道，小電芯一般采用卷繞工藝，生產(chǎn)效率較高，而大電芯要達到所需要的技術(shù)參數(shù)，需要升級產(chǎn)線。在生產(chǎn)過程中如何確保電化學材料加注的安全、高效和穩(wěn)定性也是關(guān)鍵，這些都是目前儲能電池亟待攻克的難題。
“大電芯生產(chǎn)效率低于小電芯，這是物理規(guī)律。”張萬財進一步指出，大容量電池對生產(chǎn)設(shè)備提出了新要求，以海辰儲能現(xiàn)有的280Ah智能產(chǎn)線為例，所有裝配段和測試段工藝設(shè)備上，研發(fā)制造團隊都進行了相應的設(shè)計和開發(fā)，做了大量工作。未來，創(chuàng)造更高產(chǎn)能的極速產(chǎn)線，還有待從業(yè)者持續(xù)技術(shù)攻關(guān)。
此外，儲能市場還沒有達到大規(guī)模發(fā)展階段，今年上半年新增規(guī)劃、在建的新型儲能項目規(guī)模接近130吉瓦時，實際投運量不到1.5吉瓦時。儲能商業(yè)模式尚未成熟，疊加上游原材料漲價影響，電池企業(yè)擴產(chǎn)也較為謹慎。
