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“大容量”并非储能电芯的唯一标准

发布日期:2024-04-28 17:40浏览次数:342


 现在的储能电芯越来越大。目前,储能电芯的发展可主要分为两大技术路线。首先,一条路线是继续沿用280Ah的规格,并保持71*173mm的方形尺寸标准。自2020年宁德时代首次量产并交付280Ah的大容量电芯以来,该规格已成为多种储能产品的主流选择。然而,随着市场对更高容量储能解决方案的需求日益增长,厂商们开始在这一尺寸框架内研发新一代电芯,其容量普遍超过了300Ah。宁德时代、赣锋锂电、中创新航、储能新能源等公司采用了314Ah的电芯,而南都电源和鹏辉能源则推出了320Ah的电芯,远景能源更是推出了350Ah的产品。

 

这种路线的优势在于其高兼容性,统一的规格使得系统集成商能够从不同的供应商中选择产品。不过,这也意味着在有限的空间内提升电芯容量,对电芯的热管理、安全性和制造工艺提出了更高的要求,给制造商带来了相当的挑战。另一条技术路线则是通过开发更大容量的电芯,突破了71*173mm的尺寸限制。市场上已经出现了500Ah以上,甚至超过1000Ah的超大型储能电芯。例如,天合储能推出了530Ah的电芯,亿纬锂能推出了628Ah的电芯,南都电源有690Ah的电芯,蜂巢能源提供了730Ah的电芯,而海辰储能则展示了1130Ah的超大电芯。这些大容量电芯预计将在2024年中至2025年左右投入市场,并将主要用于长时储能解决方案。

 

电芯容量的增加自然导致了储能系统容量的扩大,但这种增长并非单向的因果关系。当前市场对大容量、长时储能的需求推动了这一趋势,而厂商们则在确保安全性、经济性和容量要求的基础上,提出了各自的最佳电芯技术方案。因此,各种大容量的工商业储能柜、大储集装箱层出不穷,已经有储能柜的容量突破了400KWh,大储的容量普遍也提升到了6MWh。在电池行业内部,存在一个被广泛讨论的概念,即“不可能三角”。这个概念指的是电池设计的三个关键性能指标——高能量密度、高循环次数和高安全性,往往难以同时实现,必须在其中做出权衡。

目前,随着技术的进步,电池的能量密度和循环性能都有所提升,但安全性仍然是一个复杂且难以量化的变量,对用户来说,这仍然是一个充满未知数的领域。当电芯的设计容量提升至320Ah的量级时,其内部温度可能超过800摄氏度,这一温度已经接近或超过了磷酸铁锂材料的热稳定性极限。这对电芯的安全性、设计优化、能量密度和生产制造工艺都提出了巨大的挑战。据电池检测行业的内部人士透露,尽管某些大型制造商宣称其电池产品的循环次数可达10000至12000次,但这些数据往往基于理想条件下的测试结果,在实际应用环境中很难实现。市场对大容量电芯的需求推动了技术的发展。

2020年,280Ah电芯开始进入市场,而到了2021年,能够量产这一规格电芯的厂商数量仍然有限。然而,随着时间的推移,280Ah电芯迅速成为行业内的标准选择。随着技术的成熟和市场竞争的加剧,300Ah以上电芯的普及速度预计将进一步加快。预计到2025年左右,首批280Ah电芯可能会迎来一波售后问题的高峰,而即将大规模部署的300Ah电芯也可能面临类似的挑战,这是对电池厂商提出了更高的要求。

电芯越做越大的,储能安全问题也需要更多的重视,这样行业才能越走越远,而非留下一地鸡毛。