中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊：超大容量電芯，已然成為儲(chǔ)能市場(chǎng)“卷”起的一股風(fēng)潮，自從去年5月雄韜股份展出580Ah儲(chǔ)能電芯以來(lái)，不到一年的時(shí)間里，已有包括億緯鋰能、蜂巢能源、海辰儲(chǔ)能、天戈能源、南都電源等多家廠商正式官宣500+Ah儲(chǔ)能電芯產(chǎn)品，電芯容量指標(biāo)甚至一路卷到了1130Ah，在廠商高漲的熱情下，更大容量電芯的問(wèn)世也只是一個(gè)時(shí)間問(wèn)題。
至于鋰電雙雄寧德時(shí)代和比亞迪，盡管對(duì)其儲(chǔ)能電芯新品的容量未作專(zhuān)門(mén)宣傳，但很可能同樣有大型化的嘗試。
例如比亞迪近期發(fā)布的魔方系統(tǒng)MC Cube-T，20尺規(guī)格下實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)儲(chǔ)能容量6.432MWh，單電芯容量最大提升11%，這大概率來(lái)自于長(zhǎng)刀電池尺寸放大。寧德時(shí)代同期推出的天恒儲(chǔ)能系統(tǒng)，20尺規(guī)格實(shí)現(xiàn)了6.25MWh高能量，其配套的“儲(chǔ)能專(zhuān)用長(zhǎng)壽命零衰減電芯”盡管未官宣容量數(shù)據(jù)，僅強(qiáng)調(diào)其430Wh/L的超高能量密度，但從展出實(shí)物和宣傳圖看，該電芯寬、高比例顯然不同于314Ah電芯174*204規(guī)格，容量或較314Ah有大幅度提高。另?yè)?jù)肇慶地方媒體此前報(bào)道，寧德時(shí)代去年底開(kāi)工的瑞慶時(shí)代二階段工程，已規(guī)劃為接下來(lái)儲(chǔ)能新產(chǎn)品如530Ah的大規(guī)模生產(chǎn)做準(zhǔn)備。
超大容量電芯，也帶動(dòng)儲(chǔ)能系統(tǒng)指標(biāo)水漲船高，廠商近期密集推出20尺規(guī)格5MWh乃至6MWh儲(chǔ)能系統(tǒng)。
在當(dāng)下314Ah電芯尚且未能替代280Ah標(biāo)品的情況下，這場(chǎng)儲(chǔ)能電芯規(guī)格的“軍備競(jìng)賽”從何而來(lái)？又將向何處演進(jìn)？
首先，降本無(wú)疑是做大電芯容量立竿見(jiàn)影的價(jià)值。
基于簡(jiǎn)單常識(shí)不難理解，尺寸放大伴隨的是面積按兩次方、體積按三次方增長(zhǎng)，對(duì)于電芯而言，就意味著有效電化學(xué)成分在電芯總體積與質(zhì)量中相對(duì)占比提高，“攤薄”了結(jié)構(gòu)件等輔助材料的用量。例如南都電源在宣傳其690Ah電芯時(shí)就談到，在電池層面，690Ah超大儲(chǔ)能電池的電池殼、箔材等結(jié)構(gòu)件數(shù)量可減少50%，疊片效率提升150%，從系統(tǒng)設(shè)計(jì)角度出發(fā)，由于電池串并聯(lián)數(shù)量大幅減少，不僅可緩解并聯(lián)電芯一致性的挑戰(zhàn)，還可減少50%的系統(tǒng)電氣連接部件，因此相較于280Ah方案，690Ah電池可實(shí)現(xiàn)“電池層級(jí)綜合成本降低10%以上，PACK和系統(tǒng)層級(jí)降本超過(guò)25%，集成效率提高75%，制造效率提升22%”。
此外，與貨架產(chǎn)品相比幾乎翻倍的系統(tǒng)能量密度，還能夠大幅減少儲(chǔ)能電站占地面積，帶來(lái)土地征收、現(xiàn)場(chǎng)施工的一系列成本節(jié)約，進(jìn)一步降低項(xiàng)目總體建設(shè)成本。
除了降本，尋求產(chǎn)品差異化恐怕也是超大容量電芯加速到來(lái)的一大驅(qū)動(dòng)力。
一方面，在寧德時(shí)代和比亞迪的示范下，新型儲(chǔ)能市場(chǎng)為電芯廠商提供了更大的想象空間，在這個(gè)仍未最終定局的生態(tài)圈里，儲(chǔ)能電芯廠商完全有機(jī)會(huì)爭(zhēng)取價(jià)值鏈上的更高生態(tài)位，而非像動(dòng)力電池市場(chǎng)那樣，必須接受主機(jī)廠天然的強(qiáng)勢(shì)地位，此前各家廠商發(fā)布的500+Ah電芯無(wú)不配套有品牌儲(chǔ)能系統(tǒng)，正是電芯廠商在該領(lǐng)域“進(jìn)取心”的體現(xiàn)。不過(guò)要想實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，就意味著從被集成者向系統(tǒng)集成者的嬗變，對(duì)于系統(tǒng)集成上怎樣做出足夠的差異化，樹(shù)立自身品牌形象，電芯廠商自然會(huì)首先在自己的“基本功”上做文章。
另一方面，全新規(guī)格儲(chǔ)能電芯，意味著非標(biāo)自動(dòng)化產(chǎn)線的定制開(kāi)發(fā)與新增資本開(kāi)支，有能力跟進(jìn)這一技術(shù)與產(chǎn)品趨勢(shì)的廠商，往往也有著甩開(kāi)中低端競(jìng)爭(zhēng)者的防御性意圖。大容量電芯、鈉離子電芯等技術(shù)加速更新?lián)Q代，將有希望在一二線廠商與落后廠商之間劃出一道深刻的能力斷層，憑借有足夠差異化的電芯產(chǎn)品，頭部廠商將能夠更好抵御280Ah成熟技術(shù)體系內(nèi)“同歸于盡”式的價(jià)格拼殺，而無(wú)力向上升級(jí)的電芯企業(yè)，則必然將在跌跌不休的標(biāo)品行情中面臨加速洗牌。
上月舉行的電動(dòng)汽車(chē)百人會(huì)論壇上，億緯鋰能董事長(zhǎng)劉金成已經(jīng)提出了這樣的觀點(diǎn)，表示單純的價(jià)格內(nèi)卷沒(méi)有前途可言，出路在于提升技術(shù)和質(zhì)量水平，“大鐵鋰電池應(yīng)用在儲(chǔ)能，已經(jīng)在市場(chǎng)上有很好的響應(yīng)，我們也在積極建設(shè)生產(chǎn)線”。
盡管看似可收獲兩全其美的功效，但儲(chǔ)能電芯容量提升是否越高越好？在1000+Ah電芯已然面世的今天，這一問(wèn)題的答案卻顯得愈發(fā)模糊。誠(chéng)然，自寧德時(shí)代2020年率先推出280Ah大容量?jī)?chǔ)能電芯以來(lái)，容量提升帶來(lái)的效益有目共睹，但在“低垂的果實(shí)”被迅速摘取后，沿著這一技術(shù)思路繼續(xù)前進(jìn)，將面臨收益與風(fēng)險(xiǎn)的動(dòng)態(tài)變化。儲(chǔ)能電芯是否與特斯拉當(dāng)年對(duì)大圓柱動(dòng)力電池的分析那樣，存在一個(gè)成本與表現(xiàn)折衷后的“最優(yōu)”電芯容量？
現(xiàn)有研究表明，隨著電芯體積與容量同步放大，其內(nèi)部電流與溫度分布的不均勻性將更為明顯，在充放電過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)較大的溫度梯度，而電池簇內(nèi)電芯排列越來(lái)越密集、間隙較小，對(duì)均溫散熱的挑戰(zhàn)進(jìn)一步提高，與此同時(shí)，6米或12米長(zhǎng)度的儲(chǔ)能柜中集成大量單體電芯，又面臨戶外環(huán)境溫度濕度的波動(dòng)，因此不同區(qū)域溫差與溫升不一致性也加劇了熱電耦合系統(tǒng)設(shè)計(jì)的難度，匹配不當(dāng)，輕則直接影響電芯壽命，重則將產(chǎn)生熱失控的巨大風(fēng)險(xiǎn)。
另一方面，從系統(tǒng)集成的視角看，儲(chǔ)能電芯與變流器（PCS）的整合往往并非開(kāi)箱即用，而是需要根據(jù)電芯特性、串并聯(lián)架構(gòu)、交流測(cè)并網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)等進(jìn)行綜合優(yōu)化，例如良好的PCS控制策略，能大幅改善電池簇之間的SOH均衡問(wèn)題，整體延長(zhǎng)儲(chǔ)能電站資產(chǎn)使用壽命。
然而當(dāng)前令人眼花繚亂的超大容量電芯“軍備競(jìng)賽”，正在給電池管理、熱管理和PCS子系統(tǒng)的匹配帶來(lái)更大的迷茫，面對(duì)龐雜的大電芯產(chǎn)品，PCS廠商定制開(kāi)發(fā)往往會(huì)產(chǎn)生能否收回成本的顧慮。事實(shí)上，即便是卷起這股風(fēng)潮的各大電芯企業(yè)自己，由于全新規(guī)格電芯勢(shì)必?zé)o法與動(dòng)力電池共線生產(chǎn)，因此同樣需要權(quán)衡其未來(lái)市場(chǎng)訂單能否覆蓋產(chǎn)線建設(shè)、設(shè)備定制等巨額投入。
更重要的是，從商業(yè)邏輯看，源網(wǎng)側(cè)儲(chǔ)能天然浸染著電力公用事業(yè)行業(yè)的風(fēng)格和習(xí)慣，與消費(fèi)電子市場(chǎng)有著極大區(qū)別。相較于卷技術(shù)參數(shù)，儲(chǔ)能電站持有者、投資者更關(guān)注的是資產(chǎn)全生命周期運(yùn)營(yíng)的確定性與安全性，對(duì)于故障的容忍度極低，尤其強(qiáng)調(diào)“眼見(jiàn)為實(shí)”，即經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期規(guī)模驗(yàn)證的結(jié)果，而非供應(yīng)商拿著產(chǎn)品手冊(cè)數(shù)據(jù)“自說(shuō)自話”。
從這樣的視角觀察，不難體會(huì)到電芯規(guī)格的碎片化不僅無(wú)助于、甚至還在加劇其為系統(tǒng)集成商或投資方帶來(lái)的不確定感，而用戶實(shí)際的技術(shù)導(dǎo)入節(jié)奏，往往高度取決于少數(shù)幾家成熟供應(yīng)商的動(dòng)作，而這些龍頭企業(yè)的技術(shù)研發(fā)與產(chǎn)品迭代，通常是基于供應(yīng)鏈整體情況與用戶價(jià)值綜合權(quán)衡后精準(zhǔn)出招，而并非單純?cè)诩夹g(shù)上錦標(biāo)式地追求“能做多大就做多大”。
這樣的規(guī)律，在新能源產(chǎn)業(yè)并非孤例，例如在風(fēng)電行業(yè)同樣可以看到，盡管?chē)?guó)內(nèi)風(fēng)機(jī)廠商近年來(lái)競(jìng)相比拼功率參數(shù)，18+乃至20MW產(chǎn)品發(fā)布會(huì)接二連三，但實(shí)際能夠被市場(chǎng)接受，走向并網(wǎng)的寥寥無(wú)幾，海外龍頭GE更是在近期公開(kāi)宣布，將暫停18MW及更大額定功率的海上風(fēng)機(jī)研發(fā)制造計(jì)劃，轉(zhuǎn)而繼續(xù)對(duì)15MW平臺(tái)進(jìn)行優(yōu)化，以避免浪費(fèi)人力物力，穿越百年電力市場(chǎng)周期的GE此舉，與國(guó)內(nèi)企業(yè)形成鮮明反差。
耐人尋味的是，目前國(guó)內(nèi)儲(chǔ)能電芯雙雄寧德時(shí)代和比亞迪，不約而同在其新產(chǎn)品發(fā)布中淡化電芯容量這一指標(biāo)，而是將重點(diǎn)放在總體系統(tǒng)平臺(tái)可量化的經(jīng)濟(jì)回報(bào)和運(yùn)營(yíng)可靠性上，也足見(jiàn)領(lǐng)先廠商在市場(chǎng)策略上的老道與成熟。寧德時(shí)代在其季度業(yè)績(jī)溝通會(huì)上也談到，在儲(chǔ)能市場(chǎng)內(nèi)卷中，“公司堅(jiān)持通過(guò)產(chǎn)品性能、品質(zhì)、服務(wù)參與競(jìng)爭(zhēng)，而非通過(guò)低價(jià)來(lái)?yè)Q取短期市場(chǎng)。儲(chǔ)能作為運(yùn)營(yíng)工具，目的是助力業(yè)主實(shí)現(xiàn)更高的回報(bào)率水平，這就要求儲(chǔ)能產(chǎn)品具備全生命周期成本競(jìng)爭(zhēng)力、質(zhì)量競(jìng)爭(zhēng)力，而非僅僅關(guān)注購(gòu)置成本”。
總體而言，在電芯容量指標(biāo)上爭(zhēng)相內(nèi)卷，并不足以為電芯廠商提供穿越儲(chǔ)能市場(chǎng)周期的“特效藥”，從行業(yè)生態(tài)看，當(dāng)前廠商各自為戰(zhàn)的超大容量電芯，很可能最終將在市場(chǎng)選擇的作用下，重新向類(lèi)似280Ah\314Ah的一種事實(shí)性行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)收斂，而寧德時(shí)代無(wú)疑掌握著最大的定義話語(yǔ)權(quán)，其儲(chǔ)能電芯上年內(nèi)是否還有后續(xù)發(fā)布，值得高度關(guān)注，而具體到各家廠商，或許更應(yīng)立足于用戶本位而非技術(shù)本位進(jìn)行價(jià)值思考與產(chǎn)品定義，少一些“自說(shuō)自話”，切實(shí)確立以用戶需求為核心的思維。
