儲能電芯正在加速向下一代迭代，500Ah+超大容量電芯或?qū)⒃谖磥韼啄瓿蔀橹髁鳎呀?jīng)是高確定性事件。
其背后原因，一方面是，在行業(yè)洗牌下，電芯企業(yè)需要通過持續(xù)的產(chǎn)品和技術(shù)創(chuàng)新，適當超前布局下一代儲能電芯，以提高自身競爭力，應(yīng)對產(chǎn)業(yè)同質(zhì)化內(nèi)卷;
另一方面是，隨著儲能市場不斷成熟，儲能系統(tǒng)集成商基于應(yīng)用場景去定義產(chǎn)品，超大容量電芯在購置成本、度電成本、系統(tǒng)集成、BMS管理、零部件使用、運維售后等維度均優(yōu)勢明顯，集成商對超大容量電芯表現(xiàn)出濃厚的興趣和極高的認可度。
電池中國獲悉，9月2日，中車株洲所聯(lián)合蘭鈞新能源重磅推出了“688Ah”的超大容量儲能電芯，體積能量密度達到435Wh/L+，相較于314Ah電芯提升了6%，實現(xiàn)了“單電芯2.2度電”，循環(huán)壽命10000次+，日歷壽命超20年。配套688Ah的20尺標準艙，系統(tǒng)容量提升至6.9MWh+，真正實現(xiàn)了儲能項目占地減少、投資成本降低、超長壽命使用及長時存儲等運營端的“降本增效”，大幅提升電站投資回報率。
繼去年在行業(yè)率先推出主打“精準一度電，極致性價比”的314Ah大容量、長壽命儲能電芯，引領(lǐng)儲能電芯迭代方向后，今年儲能頭部集成商中車株洲所牽手蘭鈞新能源，推出688Ah超大容量儲能電芯，有望引領(lǐng)儲能行業(yè)邁入大容量電芯時代。
01
688Ah超大容量
全系升級的新一代儲能電芯
“對于儲能應(yīng)用端，電芯容量做大，可以降低系統(tǒng)集成的復(fù)雜性，簡化裝配工藝流程，節(jié)約設(shè)備、能耗與人力，減少零件分攤、降低集成成本;另外降低下一層級的成組數(shù)量，可以降低電芯到系統(tǒng)成組的損耗。”蘭鈞新能源研究院院長黃海寧對電池中國表示。
于電池企業(yè)而言，更大容量的儲能電芯可以降低電芯的BOM和制造成本，且零部件分攤低。從投資效益來看，按照現(xiàn)有的314Ah電芯，傳統(tǒng)一條產(chǎn)線年產(chǎn)能在3GWh左右，但是電芯容量提升到600Ah+，企業(yè)可以實現(xiàn)單產(chǎn)線10GWh年產(chǎn)能，制造成本和產(chǎn)線折舊損耗大幅降低，從而可提升電池企業(yè)產(chǎn)線收益。
基于對儲能電芯迭代趨勢的判斷，疊加儲能頭部集成商對大容量電芯的訴求，蘭鈞新能源從一開始就圍繞材料、工藝、設(shè)計、制造等維度進行創(chuàng)新。此次發(fā)布的688Ah新一代儲能電芯，就是蘭鈞新能源基于儲能電芯迭代方向，與儲能頭部集成商共同布局的下一代儲能主流電芯路線。
據(jù)介紹，蘭鈞新能源688Ah新一代儲能電芯，在材料化學體系、CPA技術(shù)精準控制和設(shè)計利用、超強系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計開發(fā)，以及極限智能化生產(chǎn)制造等各環(huán)節(jié)均進行了全系升級，不僅實現(xiàn)了超長循環(huán)壽命、更高能量密度，還實現(xiàn)了儲能電芯極致安全。
材料創(chuàng)新層面，據(jù)悉其隔膜采用抗熱收縮自閉孔技術(shù)，隔膜表面同步涂覆氧化鋁陶瓷層，可有效防止內(nèi)部小概率的顆粒和鋰枝晶等刺穿隔膜，具備極高的本征安全;
正極材料采用晶粒微觀設(shè)計，兼顧了高能量&高能效，并且采取榫卯包覆設(shè)計，有效抑制雜質(zhì)溶出，多維摻雜調(diào)控晶面，縮短了離子擴散路徑;
電解液設(shè)計應(yīng)用了SEI膜增韌技術(shù)，降低界面副反應(yīng)，減少活性鋰損耗，同時電解液消耗的精準計算可防止殘液過量，保證產(chǎn)品循環(huán)壽命超過10000次;
CPA技術(shù)上，通過智能檢測，按需補給實現(xiàn)鋰的定量釋放，保證循環(huán)恒久穩(wěn)定;
在能量密度提升上，通過結(jié)構(gòu)件精減、電芯輔材的減重、厚電芯高含量配方設(shè)計、精準電解液設(shè)計等，多維度實現(xiàn)電芯輕量化，實現(xiàn)能量密度的提升。
隨著儲能電芯容量的做大，安全挑戰(zhàn)也與之增加。
在安全設(shè)計上，據(jù)介紹，蘭鈞688Ah電芯從內(nèi)到外，從殼體結(jié)構(gòu)、電芯材料、電氣安全等多個維度，進行了多重安全防護設(shè)計，實現(xiàn)了儲能電芯的極致安全：
首先是蓋板強度升級，同等蓋板厚度，頂蓋常規(guī)抗變形能力增加100%，極端情況下抗變形能力增加30%;
其次是電芯內(nèi)部微短路可監(jiān)測。增加電芯內(nèi)部熱阻隔設(shè)計，抑制電芯內(nèi)部不同單元之間的熱蔓延;
第三是二段刻痕和龜背防爆閥設(shè)計。防爆閥二段刻痕+龜背設(shè)計，實現(xiàn)定向開閥、逐級泄壓和穩(wěn)定爆破;
絕緣性能方面，蘭鈞調(diào)整絕緣膜結(jié)構(gòu)，保證粘度和剪切強度下，基材厚度增加50%，耐壓能力增強一倍以上。
02
攜手頭部儲能集成商
引領(lǐng)儲能電芯迭代新趨勢
作為逐漸成熟的產(chǎn)業(yè)，儲能已經(jīng)進入產(chǎn)品驅(qū)動市場快速發(fā)展的階段。2023年，314Ah儲能專用電芯出現(xiàn)，其在各項指標上均對傳統(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電芯進行市場替代。行業(yè)機構(gòu)預(yù)測，今年年底314Ah儲能電芯的市占率有望達到50%。
然而，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，頭部企業(yè)已經(jīng)密集備戰(zhàn)下一代更大容量儲能電芯。
蘭鈞新能源推出688Ah下一代超大容量儲能電芯，通過能量密度提升，循環(huán)壽命改善，極致安全設(shè)計，既降低了電池企業(yè)產(chǎn)線投資和折舊成本，提升了競爭力。更為重要的是，對于下游客戶和儲能終端應(yīng)用而言，通過超大容量電芯和超長循環(huán)壽命，將標準20尺儲能艙容量提升至6.9MWh，對減少儲能項目占地面積，降低初始購置和全生命周期度電成本，提升BMS管理精度等效果都非常明顯。
資料顯示，以常規(guī)項目容量100MW計算初始投資成本，基于688Ah大容量配套的標準20尺6.9MWh儲能系統(tǒng)，相較于目前5MWh產(chǎn)品占地面積節(jié)省20%、零部件數(shù)量減少20%、初始成本節(jié)省8%。
通過做大電芯降低電芯和系統(tǒng)集成成本，進而通過容量、壽命、安全的升級迭代，降低全生命周期度電成本，提高儲能電站投資回報率，是推動儲能大規(guī)模應(yīng)用的內(nèi)核驅(qū)動力。
無論是儲能集成商，還是電芯企業(yè)都已經(jīng)看到這一趨勢。今年以來，包括蘭鈞新能源、寧德時代、億緯鋰能、瑞浦蘭鈞、中創(chuàng)新航、海辰儲能、蜂巢能源等頭部電池企業(yè)都在加碼500Ah+大容量電芯的開發(fā)。
可以預(yù)見，基于產(chǎn)品力的提升，新一代超大容量儲能電芯，也會快速替代原有的280/314Ah電芯。
行業(yè)頭部集成商在裝機、市場份額和儲能應(yīng)用拓展上有優(yōu)勢，在下一代大容量儲能電芯規(guī)格制定上更有話語權(quán)，能進入頭部集成商供應(yīng)鏈，并與之進行深層次合作，對準確把握下一代儲能電芯技術(shù)路線尤為重要。
在314Ah儲能電芯上，頭部儲能集成商選擇與蘭鈞新能源深層次合作，在行業(yè)率先推出并引領(lǐng)行業(yè)趨勢;在新一代超大容量電芯研發(fā)上，中車株洲所也同樣選擇了蘭鈞新能源，表明蘭鈞新能源在儲能電芯領(lǐng)域的技術(shù)實力、制造能力和供應(yīng)鏈安全上，獲得了頭部集成商的深度信賴與認可。
值得一提的是，中車株洲所是央企中國中車集團的全資孫公司，近年來在儲能領(lǐng)域發(fā)展迅猛。其中，2023年中車株洲所中標約10GWh儲能系統(tǒng)訂單;今年以來，公司已中標儲能系統(tǒng)約10GWh，位居行業(yè)前列。
盡管成立僅四年的時間，但蘭鈞新能源已經(jīng)進入中車株洲所等頭部集成商或央國企供應(yīng)鏈，與之達成深度合作，并基于各自優(yōu)勢協(xié)同開發(fā)儲能電芯和系統(tǒng)產(chǎn)品，蘭鈞新能源“突起”的背后是其研發(fā)、產(chǎn)品等實力的綜合體現(xiàn)。
對于蘭鈞新能源來說，與頭部集成商在前沿技術(shù)、下一代產(chǎn)品開發(fā)上的合作，也有利于鞏固其在儲能電芯領(lǐng)域的技術(shù)和產(chǎn)品領(lǐng)先力。例如，在新一代大容量電芯開發(fā)上，得益于與頭部集成商的協(xié)同開發(fā)，可以讓蘭鈞新能源更好理解和評估新一代大容量電芯性能需求、系統(tǒng)端的資源配置效率、標準化應(yīng)用推廣、產(chǎn)線投入等。
當前，儲能電芯同質(zhì)化、低價化競爭形勢嚴峻，業(yè)內(nèi)認為儲能產(chǎn)業(yè)應(yīng)加速從價格驅(qū)動轉(zhuǎn)變?yōu)閮r值驅(qū)動。相較于低價產(chǎn)品，在運營環(huán)節(jié)持續(xù)降本增效的高競爭力儲能電池更受市場青睞。作為在能量密度、循環(huán)壽命、安全性和投資成本等維度全系升級的新一代超大容量儲能電芯，688Ah的推出勢必會推動收益回報進入新階段，引領(lǐng)新一輪技術(shù)競爭，并最終推動儲能產(chǎn)業(yè)的更高質(zhì)量發(fā)展