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高工储能分析认为,储能厂商首先要积累足够的前期研发,具备高质量产品基础,筑牢安全的底座;其次,在中大型储能项目中,经过时间考验的300Ah+储能电芯将更受青睐;而企业自身的生产制造能力是否能支撑大规模量产高质量产品,是此次300Ah+储能电芯交付大战的核心。
需求裹挟着挑战,300Ah+储能电芯成为继280Ah之后第二代主流电芯产品“呼声”外,这一场交付厮杀大战也徐徐开启。
狂奔的300Ah+
自2024年以来,市场对于300Ah+储能大电芯的需求已经非常确定,渗透率逐步走高。业主端,300Ah+已经频繁启动招标需求;系统端,包括阳光电源、中车株洲所、Fluence、Powin等海内外系统集成商纷纷跟进搭载300Ah+的5MWh+储能系统。
回溯供给端,电芯企业的脚步超前很久。2020年,宁德时代将280Ah电芯引入电力储能市场,该电芯及尺寸至今依然是行业主流。2021年,远景动力推出305Ah储能专用电芯并量产,带领行业正式迈入300Ah+时代,追随者逐渐从零星几家到共同动作。自2023年以来,20余家电芯企业相继发布300Ah+系列电芯,拉开了300Ah+竞逐的序幕。行至今日,量产鼓点逐渐密集,300Ah+大规模交付“箭在弦上”。
据高工储能不完全统计,截至2024年5月,能够实现量产的300Ah+储能电池包括宁德时代306Ah/314Ah、远景动力305Ah/315Ah、瑞浦兰钧320Ah、海辰储能300Ah/314Ah、鹏辉能源314Ah、力神电池314Ah、天合储能306Ah/314Ah、兰钧新能源314Ah、欣旺达314Ah、海基新能源314Ah、天弋能源的314h、中创新航314Ah、蜂巢能源325Ah、远东电池305Ah、楚能新能源314Ah、国轩高科300Ah等等。
伴随300Ah+量产企业的增多,GGII认为,当前300Ah+储能电芯产品已陆续完成认证,且在能量密度、单位瓦时价格方面做到“加量不加价”,性价比优势明显;国内主要集成商已陆续切换300Ah+电芯,并陆续于2024Q2起具备批量生产5MWh+系统能力。从产品视角而言,2024年将成为300Ah+电芯大规模量产的关键之年。
300Ah+安全战
安全对电芯企业而言,是核心的“1”,有了"1",才有机会在后面不断增加“0”。从多方市场反应来看,300Ah+储能电芯的安全焦虑已经被淡化。但在未来的“生死战”中,安全将是一个产品甚至一个企业的“命脉”。
相较280Ah储能电芯,300Ah+储能大电芯面临升级的安全挑战,主要集中在内部高温、外部拉弧起火、大电芯容易突破正极材料分解隔板等方面。
围绕电芯安全难题,目前主流厂家进行了材料、结构、BMS管控等多方面的升级迭代。从各电芯厂公开的信息来看,300Ah+储能电芯安全性能相较上一代电芯产品都有提升。
宁德时代搭载314Ah的EnerD系列产品,从电芯本征安全、电气安全、热安全、消防安全四个层级提升产品安全,采用行业首创的BMS热失控报警与消防系统联动技术。产品经过电芯80+项、电池模块30+项、集装箱层级50+项的安全测试。
远景动力315Ah储能电芯通过正负极的特殊化降低电芯副反应,同时结合高浸润电解液提高材料稳定性,减少电芯初始阻抗;结构上采用自研一体注塑结构盖板,过流能力强。产品按照车规级开发流程,完成热失控、针刺、挤压、跌落等超过200多项测试验证。
海辰储能同样针对300Ah+储能电芯采用高浸润、高电导率电解液等技术,保证初始及循环过程极片的可靠性。
瑞浦兰钧问顶320Ah储能电芯融合了电芯结构技术、工艺、装备及稳定固液界面等多项技术,缩短极耳长度,改变其与转接片的连接方式,采用一体化焊接技术,无U型弯折有着更稳定的结构,安全性能升级。
鹏辉能源314Ah储能电芯通过极耳结构仿真优化,卷芯空间利用率提升1%,提升产品的安全性能。
蜂巢能源325Ah叠片短刀储能大电芯,采用了自研“飞叠”技术,实现了极片与隔膜完全复合,保证了正负极反应界面的一致性。
但不容忽视的是,300Ah+是否能够过安全关,还有待时间验证。
时间的“力量”
300Ah+储能电芯经过近一年的发酵,有望成为取代280Ah的第二代电芯产品。但什么样的产品更受业主青睐,“时间的力量”不容忽视。
国内招投标项目不断强调应用案例。无论是大规模储能电站还是工商业储能,除了成本因素,具备实际交付案例的300Ah+电芯产品更受业主青睐。
2024年已经步入储能发展关键期,试错成本远高于此前。业主除了关注产品外,则主要从项目案例、品牌口碑等着手,更愿意选择经历时间考验的产品和企业。
率先开启300Ah+大规模交付的,除了宁德时代外、远景动力,瑞浦兰钧、国轩高科等已经在海内外具备较多项目案例积累。其中,远景动力作为行业最早推出、最早量产300Ah+储能大电芯的企业,截至2024年3月底300+Ah储能大电芯已累计交付15GWh,与远景能源、Fluence、Powin等国内外龙头达成深度合作,覆盖国内、英国、美国等全球市场。
当前,300Ah+储能电芯出海之势也已经初具规模。一方面,300Ah+储能电芯跟随国内系统出海;另一方面,电芯企业直接与海外集成商签约,成为海外集成商的供货伙伴。
规模化海外交付也正在成为300Ah+电芯产品的重要“试金石”,成熟稳定的海外交付能力是电芯厂商实力的重要体现之一。据了解,宁德时代、远景动力、瑞浦兰钧等300Ah+电芯产品已率先走进海外市场。除了产品交付海外,产能出海也已“箭在弦上”。远景动力预计2024年在美国实现储能大电芯的量产。
制造能力是终局
对300Ah+电芯而言,良率、品质是企业的“生死线”。
300Ah+将在2024年达到理想的行业渗透率,但对于任何一种新产品来说,如何克服产能爬坡、产能调试带来的品质不稳定问题至关重要。市场只会拥抱足够成熟的产线与产品。
对于企业来说,除了前期研发投入和安全技术创新,企业自身的生产制造实力更受考验,是否能量产更优良率、性能更稳定、一致性更好的电芯产品,是300Ah+储能电芯交付大战的核心。
围绕制造能力,一方面,原有动力厂商不断利用原有的规模化生产优势,不断赶超在储能赛道崛起的“电池新星”。另一方面,愈来愈多电池厂商重视生产制造的实力,着力构建智慧化车间,形成更高精度的电芯制造实力,实现良率、质量等突破。
宁德时代、亿纬锂能、远景动力等头部具备丰富的动力电池制造经验,并将以下优势延续到储能专用电芯产线上:其一在原有规模化制造优势中打造性能优良、成本更具优势的优秀电芯;其二,沿用车规级制造体系,打造品质更过硬的产品;其三,打造智能化车间,实现电芯PPB级失效率。
宁德时代首席科学家吴凯曾介绍,储能电池的制造有六个关键:极高的安全性,极精密的要求,极高一致性,极高清洁度,极低的缺陷率,极低的成本。
相对来说,储能是比较标准化的产品,尽管对比动力电池少了柔性等要求,但上述六个方面按照单个要求来说比动力电池要求更高一点,因为储能电芯并联数量多、电量大,对安全、一致性、精密性提出了更高的要求。
以最早量产300Ah+的企业为例,远景动力业内率先引入2300L全自动匀浆系统、1600mm高速宽幅涂布机、辊压激光分切一体机、激光模切卷绕一体机等先进工业与设备,经过三年时间的磨合和校正,其大电芯产线与工艺成熟度领先行业。
例如,针对1600mm高速宽幅涂布,远景动力已通过设备配置、安装过程、调试流程的标准化,配置在线面密度检测及闭环控制、视觉检测等行业先进技术,实现生产过程中的实时质量调节和检测,大幅减少不良品的损耗。
基于成熟的产品体系和标准化产线体系,目前远景动力储能大电芯产线的爬坡仅需40天就能实现。
眼下,基于良率、质量的比拼,电芯企业也纷纷开启了研发、生产、制造、交付全流程的“比拼”。这是一场综合素质的对决,终局如何令人期待。
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