中國儲能網(wǎng)訊:當(dāng)儲能電芯容量從280Ah、314Ah加速向500Ah乃至千Ah級別快速躍升,儲能系統(tǒng)正迎來容量倍增與安全可控的深層博弈。
大容量電芯通過提升能量密度顯著降低了單瓦時成本,推動儲能電站向GW 級規(guī)模擴(kuò)張,但單個電芯發(fā)熱功率的同步激增,也使傳統(tǒng)溫控體系面臨“熱蔓延失控”的現(xiàn)實挑戰(zhàn)。
這場由電芯容量革命引發(fā)的連鎖反應(yīng),正驅(qū)動儲能溫控技術(shù)協(xié)同變革。
500+Ah大電芯競爭白熱化,6MWh+儲能系統(tǒng)全球爆單
在海內(nèi)外需求共振、行業(yè)內(nèi)卷、降本增效與長時儲能需求增多等多重因素驅(qū)動下,500Ah+電芯已經(jīng)成為當(dāng)下儲能技術(shù)競爭的“風(fēng)暴眼”。
據(jù)CESA儲能應(yīng)用分會產(chǎn)業(yè)數(shù)據(jù)庫不完全統(tǒng)計,2024年以來,市場上出現(xiàn)了數(shù)十種500Ah+電芯,僅2025年至今,有超22家企業(yè)發(fā)布31款500Ah+大容量儲能電芯。
另一方面,今年以來,全球市場中314Ah電芯“一芯難求”,產(chǎn)能面臨300Ah +電芯產(chǎn)能缺口與500+Ah電芯產(chǎn)線換擋的結(jié)構(gòu)性矛盾,頭部企業(yè)引領(lǐng)的500+Ah電芯的量產(chǎn)窗口期加速到來,在應(yīng)用環(huán)節(jié),500+Ah電芯實現(xiàn)了規(guī)?;瘽B透。
資料顯示,目前,億緯鋰能、寧德時代、遠(yuǎn)景動力、海辰儲能等頭部企業(yè)的500Ah+大電芯已陸續(xù)量產(chǎn),其中遠(yuǎn)景動力500Ah+已經(jīng)發(fā)往海外。
報道顯示,10月份,寧德時代、遠(yuǎn)景動力、億緯鋰能、海辰儲能等頭部企業(yè)曝光的 500Ah+、600Ah +級電芯月產(chǎn)能超20GWh。
應(yīng)用環(huán)節(jié),上半年,億緯鋰能628Ah電芯成功中標(biāo)中國電氣裝備集團(tuán)電工時代集采項目;海辰儲能1175Ah電芯則應(yīng)用于沙特4GWh大型儲能項目。
與此同時,搭配大容量電芯的6MWh+儲能系統(tǒng)快于國內(nèi)市場,在全球開始了“爆單潮”。
今年以來,精控能源、海辰儲能、遠(yuǎn)景動力等企業(yè)6.25MWh儲能系統(tǒng)均斬獲了國外市場大單,其中,海辰儲能的訂單最多。
9月,海辰儲能與歐洲可再生能源企業(yè)BOS Power簽署合作協(xié)議,雙方計劃2027年前在丹麥、瑞典、芬蘭及挪威部署總規(guī)模3GWh的儲能項目,海辰儲能將供應(yīng)∞Power 6.25MWh(2h/4h)及∞Block 5MWh儲能系統(tǒng)。
另外,海辰儲能還與歐洲領(lǐng)先的光儲EPC Solarpro簽訂規(guī)模達(dá)2GWh的儲能系統(tǒng)供貨協(xié)議,根據(jù)協(xié)議,其將提供先進(jìn)的定制化儲能解決方案,主要采用搭載4h專用的∞Cell 1175Ah和新一代大容587Ah電池的∞Power 6.25MWh電池儲能系統(tǒng)。
6.25MWh系統(tǒng)在海外市場的快速滲透得益于長時儲能在全球多個區(qū)域成為“剛需”,包括歐洲可再生能源滲透持續(xù)提升,西班牙大停電事件后各國加速電網(wǎng)側(cè)長時儲能部署;美國市場老舊電網(wǎng)升級與優(yōu)越的電價政策推動加州、德州等核心區(qū)域長時儲能需求增多;中東地區(qū)沙特、阿聯(lián)酋等國的大型光伏項目普遍要求配置4小時以上長時儲能。
可以預(yù)計,隨著技術(shù)的迭代及更多的項目落地,未來,6+MWh系統(tǒng)將迎來訂單的爆發(fā)期。
104S液冷板是“良配”嗎?
儲能電芯的“容量競賽”在突破成本瓶頸的同時,也制造了全新的熱管理矛盾。
比如,散熱不及時,當(dāng)單體容量314Ah提升至587Ah時,其充放電過程中的產(chǎn)熱功率可增加2-3倍,由于散熱路徑長、熱阻大,熱量難以快速傳導(dǎo)至外界,導(dǎo)致電芯溫度急劇上升。
均溫性難以保證,超過1米的超大尺寸電芯內(nèi)部不同區(qū)域在充放電時的電流分布存在顯著差異,導(dǎo)致局部區(qū)域溫度比平均溫度高出10℃-15℃。
熱失控風(fēng)險增加,隨著電芯尺寸的增大,熱失控所釋放的能量呈幾何級數(shù)增長。當(dāng)大電芯發(fā)生熱失控時,瞬間釋放的能量可達(dá)小型電芯的數(shù)十倍,高溫和高壓氣體能夠在極短時間內(nèi)蔓延至相鄰電芯,引發(fā)連鎖反應(yīng)。
此外,大電芯容量增加還帶來與系統(tǒng)集成的適配問題、冷卻液泄漏風(fēng)險。
為攻克大電芯的高產(chǎn)熱所帶來的安全挑戰(zhàn),各電芯廠家采用了低粘高導(dǎo)電解液、多元摻雜磷酸鐵鋰正極和低表面缺陷石墨負(fù)極等技術(shù)手段,提升電芯的熱穩(wěn)定性和結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性,同時更新電芯結(jié)構(gòu),提升電芯隔膜與電芯殼體之間的散熱通道特性,提高了大電芯自身的安全性,為其大規(guī)模應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。
其中,104S液冷板或許為解決儲能大電芯的熱管理問題提供了新的方向。
在587電芯104S的pack包中,“104S”代表著104個電芯串聯(lián)的連接方式,通過將104個587電芯串聯(lián)起來,可以獲得更高的電壓輸出,從而更方便地與現(xiàn)有電力設(shè)施進(jìn)行匹配和連接,減少了電壓轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié)的能量損耗,提高了整個儲能系統(tǒng)的能量傳輸效率和穩(wěn)定性。
同時,高電壓輸出還可以降低電流強(qiáng)度,減小輸電線路中的電阻損耗,進(jìn)一步提升系統(tǒng)的整體性能。
憑借優(yōu)越的性能,587電芯104S的pack包可廣泛應(yīng)用于新能源汽車、電網(wǎng)側(cè)儲能、分布式能源領(lǐng)域等不同場景中。
熱管理系統(tǒng)對于587電芯104S pack包的性能和壽命至關(guān)重要,今年以來,針對大容量電芯的特點(diǎn)和需求,祥博傳熱科技、安徽易新能科技均推出了適配587Ah、600Ah+、700Ah+電芯的大電芯104S液冷板。
從易新能科技推出的產(chǎn)品看,104S液冷板優(yōu)勢明顯,該承重可達(dá)1500KG,厚度為11mm,裝載整體變形量小于1.2mm。
具體而言,有三大優(yōu)勢:
先進(jìn)的散熱技術(shù),該液冷板采用了先進(jìn)的沖壓釬焊工藝,擁有成熟的焊接技術(shù),這種工藝制造的液冷板具有導(dǎo)熱率高、均溫性好的顯著特點(diǎn),能夠精準(zhǔn)控制溫度,有效帶走587Ah、600Ah+、700Ah+ 大電芯在充放電過程中產(chǎn)生的大量熱量,確保電芯溫度更低、更均勻,從而延長電池壽命,提升電池性能。
優(yōu)化的流道設(shè)計,針對大電芯的結(jié)構(gòu)和散熱需求,設(shè)計出獨(dú)特的擾流結(jié)構(gòu),使冷卻液在液冷板內(nèi)能夠均勻流動,實現(xiàn)了對電芯的全方位高效散熱。同時,這種流道設(shè)計還能有效降低水流阻力,提高散熱效率,確保在不同工況下都能為電芯提供穩(wěn)定可靠的散熱保障。
良好的結(jié)構(gòu)適配性,考慮到大容量電芯在儲能系統(tǒng)中的安裝和使用要求,104S 液冷板在結(jié)構(gòu)設(shè)計上進(jìn)行了優(yōu)化。其尺寸和形狀與大容量電芯模塊完美匹配,能夠緊密貼合電芯,確保散熱效果的同時,還能為電芯提供良好的機(jī)械支撐和保護(hù)。
此外,液冷板的材質(zhì)選擇和表面處理工藝也經(jīng)過了嚴(yán)格篩選,具有良好的耐腐蝕性和抗氧化性,能夠適應(yīng)各種復(fù)雜的使用環(huán)境。
目前,該公司已經(jīng)與多家行業(yè)頭部企業(yè)達(dá)成合作意向,將在多個大型儲能項目中應(yīng)用該產(chǎn)品。
祥博傳熱科技的587Ah大電芯104S液冷板采用沖壓成型+高溫釬焊工藝,材質(zhì)為AL3003mod,具備優(yōu)異的導(dǎo)熱性與結(jié)構(gòu)強(qiáng)度;重量54.3kg,兼顧輕量化與高承重能力,可很好適配電網(wǎng)側(cè)儲能電站、工商業(yè)儲能集裝箱、新能源配套儲能系統(tǒng)、高倍率充放電應(yīng)用場景。
大容量電芯引發(fā)的溫控變革,本質(zhì)上是儲能產(chǎn)業(yè)從規(guī)模擴(kuò)張向質(zhì)量提升轉(zhuǎn)型的縮影,104S 液冷板實際效果仍有待市場驗證,隨著儲能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展和溫控技術(shù)的進(jìn)步,會有越來越多的產(chǎn)品解決大容量電芯帶來的安全焦慮。
當(dāng)溫控技術(shù)的進(jìn)階于電芯容量提升真正做到高效協(xié)同,儲能系統(tǒng)將在安全與效率的雙重保障下,真正成為實現(xiàn)雙碳目標(biāo)的核心力量,而這場變革的深度,正決定著未來儲能產(chǎn)業(yè)的競爭格局。