自2020年宁德时代推出首款280Ah电芯引领行业趋势后,数年过去仍未出现一款电芯“一统江湖”,反而在业内的争议声音中,不断涌现出各种超大容量电芯,最高甚至飙升至1000Ah+。

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作为280Ah的“PLUS”款,314Ah可以接过“王冠”吗?电芯容量的升级竞赛,还会继续吗?

一致之选

一致之选

“2024年第三季度开始,314电芯将实现首期5GWh储能电芯产品产能正式投产并具备量产出货条件。”

在ESIE2024晶科能源的产品发布会上,晶科能源储能产品中心负责人吴殿峰发布了5MWh大型储能液冷系统——蓝鲸SunTera G2及自研的314电芯。

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不仅晶科在这场行业最大规模的展会上选择了314Ah+5MWh的产品组合,“战友”天合储能也选择了同款产品,推出了新一代5MWh柔性液冷电池舱Elementa 2及314Ah天合芯。晶科和天合作为跨界玩家,主力产品的选择通常会更加谨慎;而两者也是国内头部光伏企业,是储能电芯产业链条上的终端客户,他们的选择也相对更具代表性和倾向性。

选择314Ah主要基于两方面考虑。第一,314Ah恰好组成5MWh电池子阵,超配量最少,降低了储能的初始投资成本;二是314Ah从电池到成组损耗约为5%,标称314Ah能满足国标要求。到目前为止,已有半数厂家推出了300Ah+电芯。其中,以宁德时代为代表的电芯厂家们,围绕着“71173”的尺寸专注于314Ah容量推动量产,并基于314Ah电芯研发了20尺5MWh预制舱。

同时,也有更多厂家突破了“71173”的标准身材,不断加码容量发布新品:如海辰储能1130Ah、蜂巢能源730Ah、南都电源690Ah、亿纬锂能628Ah、雄韬股份580Ah等等。

量产困境

量产困境

与花样繁多的电芯型号发布相比,“非标”的超大容量电芯的落地及应用情况则略显贫瘠。究其原因,或许能从雄韬股份580Ah的“难产”上窥见一二。

2023年5月18日,雄韬股份在深圳发布了580Ah电芯,单颗电芯带电量为1.856kWh,尺寸为W352*D71*H205mm,循环寿命可达10000次以上,成为了当时容量最大的电芯,引起了行业轰动。该款电芯产线于2023年2月8日落地雄韬股份的湖北荆门京山生产基地,规划产能为5GWh,建设周期为36个月。7月30日,雄韬股份发布定增预案,拟向特定对象发行股票,募资不超过12.24亿元,用于580Ah产线建设,但该款电芯何时量产及批量出货的信息尚未公布。

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实际上,自宁德时代成功掀起280Ah方形锂离子电池的潮流后,各大电池厂商纷纷跟进布局产线,且绝大部分都设计成“71173”的标准身材。一方面,标准化的设计为280Ah在市场快速铺开提供了有利条件,也促成了下游集成商和业主的大幅降本;但从另一方面来看,这类电池产线兼容性和灵活性较差,一旦产品发生规格或型号迭代,前期的一些产线就需要大改造,否则只能闲置或淘汰报废。一般来说,一条1GWh产线平均成本1.2亿左右,无论改造或是淘汰,再加上新产品的开模及认证,都给厂商带来了巨大的资金压力。这在上述雄韬股份的例子中已经凸显的淋漓尽致。

此外,从下游厂商及终端业主角度看,接受新型号的产品也有诸多的不确定性风险。锂离子电池作为电化学产品,产品从研发到落地需要数千次循环验证。而储能电站持有者、投资者更关注的是资产全生命周期运营的确定性与安全性,对于故障的容忍度极低,谁都不愿意吃第一口螃蟹;而集成商们更需要考虑供应链安全:如果一供、二供、三供电芯型号无法相互匹配,难道要准备三套方案、三套模组吗?

算笔经济账

算笔经济账

在这样背景下,超大容量电芯似乎就成为了厂家们秀肌肉、打造产品差异化工具,更多的存在于PPT中。而从目前来看,在市场的选择下,电芯的尺寸大概率将向标准化靠拢,容量会沿着314/315Ah、320Ah方向不断迭代,并朝更长寿命、更高安全、更低成本等终端应用需求上升级优化。

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例如,瑞浦兰钧问顶345Ah储能电芯在314Ah同尺寸下进行容量提升,实际容量可达350Ah以上,电芯空间利用率提升4.5%,能量效率得到验证提升至96.2%;楚能新能源long π314Ah储能电芯可实现循环1800次内零衰减,循环次数突破15000次≥80%SOH,18000次≥70%SOH,达到匹配光伏设备寿命20年以上;欣旺达314Ah电芯采用的LFP材料热分解温度大于800度,分解过程超低释氧,热稳定性更佳……等等。通过材料、工艺的不断优化提升,来追求性能与成本、收益与风险的最佳平衡。

当然,超大容量电芯也并非没有市场,在长时储能发展需求下,宁德时代、比亚迪等厂家也给出了另外的解决思路:自己集成。与动力电池不同,储能电池厂商在产业链上能够抢占更多话语权,自行研发、集成系统产品。

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例如比亚迪发布的魔方系统MC Cube-T,20尺规格下实现系统储能容量6.432MWh,通过放大长刀电池尺寸,单电芯容量最大提升11%;宁德时代推出的天恒储能系统,20尺规格实现了容量6.25MWh,其配套的“储能专用长寿命零衰减电芯”容量在580Ah+,尺寸当然也是非标准的“71173”;而蜂巢能源也基于自身短刀电池研发了6.9MWh短刀液冷储能系统。

在这个路线下,厂商们更多的要算一笔经济账:一般来说,提升电芯容量可以减少结构件降低成本、提升效率,但随之而来的是安全风险的激增,这就要求厂商在系统安全、温控方面投入更多,那么总体收益还可观吗?

结语

结语

无论哪种路线,能切实给业主带来新的“降本增效”或者创造新的“价值”的产品,才能被市场选择。超大容量电芯的应用前景,还需要时间的检验。据悉,亿纬锂能的LF560K电池预计在今年第二季度开启全球交付,海辰储能的1130Ah电芯预计今年12月开启全球交付,届时我们或许就能找到答案。