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随着136号文发布,储能系统电力交易介质的商品属性愈加显著,作为储能系统的核心部件,储能电芯在降本增效、重构价值的市场环境中正在寻求可以平衡成本、安全与性能的最优解。在ESIE 2025展会上,20余家企业展出了400+Ah、500+Ah、600+Ah等不同规格的大容量电芯,下一代储能电芯的布局竞争已经进入白热化阶段。
但是,电芯主流规格的迭代既要考虑到储能系统的兼容度与安全管理,还要计算产线改造带来的成本附加,这不仅是对产品性能的考验,还是对企业洞察市场、前瞻布局能力的一场终极测试,稍有不慎站错队伍,就会面临被行业淘汰的风险!
在这场容错率极低的“混战”中,蜂巢能源坚定认为:“热复合飞叠+短刀电池”将引领储能向大而生!
不止于“大”,刀片与储能适配度MAX!
在2021年,新能源配储需求带来了储能风口,71*173的280Ah方形电芯成为首代储能专用电芯主流规格。然而,当年蜂巢能源毅然选择了一条更具挑战的道路,那就是另辟天地,做短刀电池!
在刚进入储能行业时,蜂巢能源已经预料到到未来储能电池迭代一定是向大容量方向发展,但方形电池想要增大容量,必然要面对厚度增加所带来的热管理及安全问题。蜂巢能源储能总经理高春鹏表示,“为满足储能更安全、系统集成效率更高的愿景,具备长、薄特点的刀片电池将是储能系统拥抱大容量的解题之法。”
但是,由于产品形态上的差异,刚面向储能市场的大刀电芯很难获得业内认可,但究其背后原因,其实是当下市场对大容量电芯存在一定误解。电芯追求的“大”不应该等于简单的物理放大,更应该关注内在复杂的电化学特性变化,通过技术创新得到深度优化,从而使各方面性能都得到“放大”。
蜂巢能源最新推出了26*500*215mm规格,比市场常见的71mm*173mm短刀电芯更长且更薄,这是蜂巢能源对20尺集装箱储能系统内电池布局正向推导得出来的最佳尺寸,性能也较此前的短刀电芯以及市面的普通方形电芯有了进一步提升,第一代325Ah、第二代350Ah的能量密度分别大刀372Wh/L和400Wh/L。
从市场的角度来看,客户最关心的无疑是成本、安全与性能。发展大容量电芯的真正目的,是推动储能电芯向低成本、高安全、长寿命方向迭代的过程中市场需求倒逼形成的趋势。因此,蜂巢能源所选择的大刀电芯可能是适配发展需求的。
在成本上,以350Ah大刀储能电芯为例,可以在20尺集装箱系统系统轻松做到6.9MWh容量,而在容量变大的同时,大刀电芯长而薄的优势,可以令系统集成度更高,相较于采用314Ah电芯的5MWh储能系统,占地面积降低28%、成本降低了5%,这就意味着在提升容量的同时帮助客户降低了投资以及全生命周期维护的成本。
在性能方面,储能领域更关注实际运行的能量转换效率,大刀系列电芯因为将极耳改为两端分布,这种可以在系统层面实现双层液冷,对比传统方形电芯的系统温升再降8度,同时将全生命周期的吞吐电量、循环寿命提升10%,将储能系统可用价值最大化。
而且,两端极耳的设计,也令电芯电流分布均匀、整体的发热量低,可以更好适应大容量电芯的热失控管理工作,双层液冷的设计也助力形成pack级别的热失控管理,提高了储能系统的安全性。一旦单体电芯存在热失控风险,双层液冷系统可以快速打开至最大容量,迅速带走热量、避免发生热扩散影响其他电芯,把热失控的危险控制在一颗电芯内。
截止目前,蜂巢能源基于市场需求将产品进一步升级,推出第三代770Ah大容量的电芯,循环寿命可达10000-15000次,能量密度则进一步提升至435Wh/L,这也意味着使该款电芯的储能系统集成度将再次提高,并且随着单体电芯数量的减少,系统集成成本以及维护成本大大降低。
针对当下第三代储能电芯容量之争,蜂巢能源认为,“大”不是目的,更快量产应用才有可能抢占市场、成为赢家。尤其对于刀片电池来说,其实难点也在于制造端。但蜂巢能源其实已经做好了全面的应对方案。
热复合飞叠,突破大刀储能电芯生产瓶颈
不过,随着电芯容量越来越大,想要让电芯保持长且薄形态、且性能不打折,传统的卷绕工艺根本无法做到。蜂巢能源针对这一问题,做了更深度的探索并打造了更适配的生产制造方案。
产品要走向市场,首先要解决的则是规模化生产的效率问题。大刀储能电芯采用的叠片技术工艺相较于传统卷绕的程序复杂且要求更高,因而蜂巢能源果断采用电芯直焊制造工艺,通过省掉过多的连接片、结构更加简单,令生产制造更加容易,经过三代技术优化,可以达到一秒叠八片,以0.125s/片的效率引领行业。
而且,由于叠片工艺制造的电芯两端齐平,这样电芯在生产方面可以做到双型号兼容,既保证了市场主流产品的生产供应、避免产能滞后无法交付的风险,还节省了产线改造可能带来的附加成本。
此外,蜂巢能源还自主研发了第三代叠片机,通过热复合叠片工艺,将电芯加热后复合叠加压实,采用单方向输送,令速度和张力更加稳定,应力释放效果更好,也避免了卷绕制造工艺可能产生的褶皱,以此解决电芯生命周期末端造成析锂、局部高温等问题。另外通过对极片边缘涂抹陶瓷,蜂巢能源还解决了叠片工艺裁切极片过程中产生毛刺、掉粉问题,令大刀电芯内部更稳定、更安全。
此外,为了保障储能产品具备高可靠性和长寿命,蜂巢能源在每条产线配置832台CCD摄像机和Hi-pot在线检测装置,搭配先进的应用AI算法的视觉检测技术,以超过1200个质量控制点,可将定位精度和纠偏精度可分别控制在±0.3㎜、±0.2㎜以内,实现了生产过程100%缺陷不良检测并及时剔除不良品,解决电芯隔膜褶皱、对齐度不良等制造痛点。
基于以上痛点的突破,蜂巢能源也更有底气说出:储能锂电池的未来一定是叠片!
随着技术升级和市场需求的变革,蜂巢能源大刀系列储能电芯或许正迎来弯道超车的历史机遇,高春鹏向北极星储能网表示,大刀电芯在国内市场已经得到了头部储能集成商的青睐,并且,面向安全及性能要求更高的海外市场也已强势布局,2025年大刀系列储能电芯的出货量将迎来爆发式增长。蜂巢能源坚信,“短刀+飞叠”这条赛道会迎来更多志同道合的伙伴,并始终持开放合作态度为储能领域共同开启新篇章。
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