資訊推薦:儲能電芯在循環次數、尺寸、制造工藝等持續“拉鋸”

當前，中國已成為全球儲能電池的主要供給地區，中國企業已經成為全球儲能電池“中流砥柱”。

(相關資料圖)

過去幾年，全球儲能電池的市場格局發生巨變，中國電池企業逐漸“擊敗”韓國系電池企業，一躍成為全球主要供給方?；诖税l展趨勢，預計未來兩年，中國電池企業的出貨量與海外品牌之間的差距持續拉大。

值得一提的是，行業參與者主要是動力電池廠，寧德時代、比亞迪處于領先地位，行業頭部效應明顯。儲能電芯梯隊正在加速形成，其中不乏新入場的成長性企業。比如瑞浦蘭鈞、海辰儲能等均在儲能賽道表現不俗。

除了加速卡位的全球競爭格局，電芯容量正從280Ah向300Ah甚至更高進行迭代。

從需求端來看，280Ah大容量電芯的滲透率已經超過一半。部分業主對300Ah大電芯的關注度快速上升，華能、中國能建等業主方在其最新儲能電池招標中均要求單體容量不低于280Ah。高工儲能獲悉，海辰儲能320Ah儲能電芯、國軒高科300Ah儲能電芯等已經相繼獲得訂單。

從供給側來看，國內已有海辰儲能、天合儲能、遠景動力、鵬輝能源、瑞浦蘭鈞、?；履茉?、億緯鋰能、楚能新能源、蜂巢智儲、國軒高科、比亞迪等超10家電芯企業推出300Ah及以上電池產品。

此外，基于儲能運用場景，儲能電芯還在循環次數、尺寸、制造工藝等持續“拉鋸”，基于儲能運用場景的專用電池“呼之欲出”。

容量向上 量產比拼

億緯儲能自去年對外發布了560Ah儲能電池---LF560K,電池容量為560Ah，兩倍于LF280K，單電池能量達1.792kWh，被稱為迄今為止容量最大的儲能電芯。

億緯儲能相關人士表示，LF560K 是280Ah方形電芯常見尺寸的整整兩倍，相當于兩顆280Ah電芯橫向并列放置，電芯單體重量達10.95kg。

除了億緯鋰能外，海辰儲能、天合儲能、遠景動力、鵬輝能源、?；履茉?、瑞浦蘭鈞、楚能新能源、蜂巢智儲、國軒高科、比亞迪、南都電源等十余家電芯企業已經相繼發布300Ah及以上容量電芯產品。

容量向上的同時，300Ah及以上容量電芯也陸續開啟量產交付。國軒高科近日在2022年財報中透露，儲能萬次循環壽命 300Ah 電池已經實現量產。瑞浦蘭鈞320Ah儲能電芯將于2023Q3量產；蜂巢智儲325Ah儲能電芯將在2023H2交付；南都電源305Ah儲能電芯將在2023實現量產。

值得一提的是，遠景動力已經過去兩年里實現了305Ah儲能電芯規?；慨a交付，并于最近發布了315Ah儲能電芯?！斑^去兩年，遠景動力的儲能電芯已經在國內外市場完成從0到1的產品驗證、市場驗證、客戶驗證，從2023年開始，將進入更大規模的交付階段?！边h景動力儲能銷售負責人徐有斌介紹，預計2023年，儲能電池的交付量將超過15GWh。

今年年初，億緯鋰能位于湖北荊門將量產LF560K儲能“超級工廠”正式動工，年產能將達60GWh，斥資108億元。此外，LF 560k超級工廠已在云南、青海等地建設，預計2024年Q2開啟全球交付，計劃于2025年實現儲能電池100GWh產能規模。

而儲能大容量電芯量產競速外，眾多廠商在電芯性能進行了突破。

遠景動力315Ah產品在尺寸不變的基礎上，較上一代產品能量密度提升了11%，實現“單顆電芯一度電”，同時循環壽命高達12000次，滿足一天一次充放電25年安全可靠的運行要求。

海辰儲能320Ah新一代電力儲能專用電池，在電芯成本，系統成本，整箱標配等多維度上更適配電力儲能市場應用發展模式。

鵬輝能源320Ah儲能電芯，相較于前一代電芯產品，單體容量提升幅度14%，在同尺寸產品中系統能量提升14%，其循環壽命>8000次，使用壽命超20年。同時，在低溫能力上表現優秀，可滿足-40℃存儲和-30℃放電。

天合儲能306Ah儲能電芯以“三減一補一智造”的創新技術，實現12000次循環壽命的突破。

高工產業研究院（GGII）認為，作為280Ah的首創者和領先者，截止2023Q1寧德時代尚未發布新的300Ah及以上容量電芯產品，某種意義上來說，300Ah+的產品是電芯友商用來與寧德時代差異化競爭的產品。

疊片/卷繞之爭

疊片工藝在300Ah以及以上容量電芯加速滲透。例如，億緯儲能推出的LF560K疊片電芯；蜂巢智儲推出了325Ah儲能疊片電芯；?；履茉赐瞥龅?75Ah大容量儲能電芯采用疊片式卷繞工藝；南都電源305Ah儲能電芯采用四卷芯疊片工藝。

據介紹，億緯鋰能3.0堆疊技術可實現0.2S/PCS的疊片速率，單臺疊片設備產能1.3GWh。這使得后續儲能電池超級工廠建設，單線產能達10GWh，工廠總產能40GWh。規模效益和技術創新推動降本，工廠單GWh投資額降低38%，能耗降低20%，人員投入減少30%。

基于儲能產品在更安全、更長循環壽命、更穩定、更低全生命周期成本等方面的核心訴求，蜂巢能源325Ah儲能電池正是憑借 “飛疊”技術，并基于短刀電芯結構打造的。

從技術分析來看，疊片技術全模切極耳數量變為兩倍，可解決電子電導的集流問題疊片取代卷繞，單極片長度縮短100倍，電芯生產總良率提升3%。此外，疊片技術可實現系統簡化，Pack零部件數量減少，生產效率提高，電池集成度提升。

不過，亦有眾多采用卷繞工藝生產超300Ah容量電芯的廠商。鵬輝能源發布的320Ah卷繞工藝儲能電芯，在電芯升級方向進行了突破。鵬輝能源透露其采用了獨家電解液設計配方和工藝，有效降低成膜內阻，并實現極耳結構仿真優化，卷芯空間利用率提升1%。

可以預見的是，基于制造工藝，疊片、卷繞正在300Ah以上電芯形成競爭之勢。

尺寸之論

值得一提的是，當前300Ah及以上容量儲能電芯除了在容量、制造等實現差異外，尺寸上亦有參差。

一派是沿用280Ah尺寸。比如海辰儲能發布的320Ah的電芯仍然沿用了其280Ah電芯的“71173”的尺寸。南都電源、遠景動力、鵬輝能源推出的容量在280Ah至320Ah范圍內的方形儲能電芯的尺寸長寬高亦與該尺寸接近。

另一派則是自由尺寸。除了尺寸差異較大的比亞迪刀片電池外，不同的還有國軒高科的300Ah電芯、?；履茉赐瞥龅?75Ah電芯。?；履茉垂嫉膮捣Q，產品散熱面積提升了106%，無需液冷設計，傳統的強制風冷即可滿足使用需求。

業內人士指出，電芯尺寸的統一是由市場競爭形成。例如動力系中大圓柱電池也并非一蹴而就的，之所以能形成21700和46系等電池尺寸是因為被市場所選擇，通過市場競爭所形成的。

也有專家提出，尺寸不是由系統來定義，也不是又電芯廠來定義。假如某一款電芯搭載的系統能夠做到成本降低顯著，那么該尺寸必將成為主流?，F如今的情況是，系統集成商為了不相上下的成本優勢，向其他尺寸電芯變更的可能性不大。

亦有系統集成商表示，即便是280Ah與300Ah同尺寸，整個系統是需要重新設計的。

當前除了比亞迪刀片電池，利用自身系統搭載自身電芯產品，不對外售出儲能電池外；其余絕大部分電芯廠家仍是以電芯出貨為主要業務。

不過電芯廠家普遍反饋，使用300Ah及更大容量儲能電芯，可使20尺液冷集裝箱升級至5MWh+柜體，系統成本降低10%以上，同時5MWh+柜體可降低系統項目超10%的集裝箱量。

經濟性呼呼長循環

儲能電池更長的循環壽命，就意味著更低的全生命周期度電成本。

數據顯示，當儲能電池循環壽命提升到10000次，儲能成本將降至1000元/ kWh以下，扣除充放電損耗和折舊，度電成本將低于0.16元。顯而易見的是，電池使用壽命的增加，可以帶來儲能系統在全生命周期度電成本的降低。

正是圍繞于市場的核心需求點，儲能電池企業都在加大投入開發循環壽命更長的電芯，不少企業已經開發出循環壽命10000次甚至12000次的儲能電芯。比如海辰儲能、遠景動力、楚能新能源、天合儲能和南都電源相繼推出了12000次循環壽命的儲能產品。

業內人士分析，儲能若實現長循環18000次，一天兩次循環的情況下可用25年，與光伏同壽命。比如億緯鋰能LF560K儲能電芯，便致力于電芯和系統成本雙降。億緯鋰能對外表示，LF560K配套儲能電站后，運營成本較常規的抽水蓄能電站更低，可滿足儲能市場大規模、高經濟性需求。

面向快速向前的儲能產業，大幅提高電芯壽命已成為行業重要發展方向。

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