自2020年寧德時代推出首款280Ah電芯引領行業趨勢后,數年過去仍未出現一款電芯“一統江湖”,反而在業內的爭議聲音中,不斷涌現出各種超大容量電芯,最高甚至飆升至1000Ah+。
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作為280Ah的“PLUS”款,314Ah可以接過“王冠”嗎?電芯容量的升級競賽,還會繼續嗎?
一致之選
“2024年第三季度開始,314電芯將實現首期5GWh儲能電芯產品產能正式投產并具備量產出貨條件。”
在ESIE2024晶科能源的產品發布會上,晶科能源儲能產品中心負責人吳殿峰發布了5MWh大型儲能液冷系統——藍鯨SunTera G2及自研的314電芯。
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不僅晶科在這場行業最大規模的展會上選擇了314Ah+5MWh的產品組合,“戰友”天合儲能也選擇了同款產品,推出了新一代5MWh柔性液冷電池艙Elementa 2及314Ah天合芯。晶科和天合作為跨界玩家,主力產品的選擇通常會更加謹慎;而兩者也是國內頭部光伏企業,是儲能電芯產業鏈條上的終端客戶,他們的選擇也相對更具代表性和傾向性。
選擇314Ah主要基于兩方面考慮。第一,314Ah恰好組成5MWh電池子陣,超配量最少,降低了儲能的初始投資成本;二是314Ah從電池到成組損耗約為5%,標稱314Ah能滿足國標要求。到目前為止,已有半數廠家推出了300Ah+電芯。其中,以寧德時代為代表的電芯廠家們,圍繞著“71173”的尺寸專注于314Ah容量推動量產,并基于314Ah電芯研發了20尺5MWh預制艙。
同時,也有更多廠家突破了“71173”的標準身材,不斷加碼容量發布新品:如海辰儲能1130Ah、蜂巢能源730Ah、南都電源690Ah、億緯鋰能628Ah、雄韜股份580Ah等等。
量產困境
與花樣繁多的電芯型號發布相比,“非標”的超大容量電芯的落地及應用情況則略顯貧瘠。究其原因,或許能從雄韜股份580Ah的“難產”上窺見一二。
2023年5月18日,雄韜股份在深圳發布了580Ah電芯,單顆電芯帶電量為1.856kWh,尺寸為W352*D71*H205mm,循環壽命可達10000次以上,成為了當時容量最大的電芯,引起了行業轟動。該款電芯產線于2023年2月8日落地雄韜股份的湖北荊門京山生產基地,規劃產能為5GWh,建設周期為36個月。7月30日,雄韜股份發布定增預案,擬向特定對象發行股票,募資不超過12.24億元,用于580Ah產線建設,但該款電芯何時量產及批量出貨的信息尚未公布。
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實際上,自寧德時代成功掀起280Ah方形鋰離子電池的潮流后,各大電池廠商紛紛跟進布局產線,且絕大部分都設計成“71173”的標準身材。一方面,標準化的設計為280Ah在市場快速鋪開提供了有利條件,也促成了下游集成商和業主的大幅降本;但從另一方面來看,這類電池產線兼容性和靈活性較差,一旦產品發生規格或型號迭代,前期的一些產線就需要大改造,否則只能閑置或淘汰報廢。一般來說,一條1GWh產線平均成本1.2億左右,無論改造或是淘汰,再加上新產品的開模及認證,都給廠商帶來了巨大的資金壓力。這在上述雄韜股份的例子中已經凸顯的淋漓盡致。
此外,從下游廠商及終端業主角度看,接受新型號的產品也有諸多的不確定性風險。鋰離子電池作為電化學產品,產品從研發到落地需要數千次循環驗證。而儲能電站持有者、投資者更關注的是資產全生命周期運營的確定性與安全性,對于故障的容忍度極低,誰都不愿意吃第一口螃蟹;而集成商們更需要考慮供應鏈安全:如果一供、二供、三供電芯型號無法相互匹配,難道要準備三套方案、三套模組嗎?
算筆經濟賬
在這樣背景下,超大容量電芯似乎就成為了廠家們秀肌肉、打造產品差異化工具,更多的存在于PPT中。而從目前來看,在市場的選擇下,電芯的尺寸大概率將向標準化靠攏,容量會沿著314/315Ah、320Ah方向不斷迭代,并朝更長壽命、更高安全、更低成本等終端應用需求上升級優化。
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例如,瑞浦蘭鈞問頂345Ah儲能電芯在314Ah同尺寸下進行容量提升,實際容量可達350Ah以上,電芯空間利用率提升4.5%,能量效率得到驗證提升至96.2%;楚能新能源long π314Ah儲能電芯可實現循環1800次內零衰減,循環次數突破15000次≥80%SOH,18000次≥70%SOH,達到匹配光伏設備壽命20年以上;欣旺達314Ah電芯采用的LFP材料熱分解溫度大于800度,分解過程超低釋氧,熱穩定性更佳……等等。通過材料、工藝的不斷優化提升,來追求性能與成本、收益與風險的最佳平衡。
當然,超大容量電芯也并非沒有市場,在長時儲能發展需求下,寧德時代、比亞迪等廠家也給出了另外的解決思路:自己集成。與動力電池不同,儲能電池廠商在產業鏈上能夠搶占更多話語權,自行研發、集成系統產品。
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例如比亞迪發布的魔方系統MC Cube-T,20尺規格下實現系統儲能容量6.432MWh,通過放大長刀電池尺寸,單電芯容量最大提升11%;寧德時代推出的天恒儲能系統,20尺規格實現了容量6.25MWh,其配套的“儲能專用長壽命零衰減電芯”容量在580Ah+,尺寸當然也是非標準的“71173”;而蜂巢能源也基于自身短刀電池研發了6.9MWh短刀液冷儲能系統。
在這個路線下,廠商們更多的要算一筆經濟賬:一般來說,提升電芯容量可以減少結構件降低成本、提升效率,但隨之而來的是安全風險的激增,這就要求廠商在系統安全、溫控方面投入更多,那么總體收益還可觀嗎?
結語
無論哪種路線,能切實給業主帶來新的“降本增效”或者創造新的“價值”的產品,才能被市場選擇。超大容量電芯的應用前景,還需要時間的檢驗。據悉,億緯鋰能的LF560K電池預計在今年第二季度開啟全球交付,海辰儲能的1130Ah電芯預計今年12月開啟全球交付,屆時我們或許就能找到答案。
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