長時(shí)儲能技術(shù)“革新”，7MWh時(shí)代“迫近”
國家能源局發(fā)布的數(shù)據(jù)顯示，截至2024年年底，全國已建成投運(yùn)的新型儲能項(xiàng)目，累計(jì)裝機(jī)規(guī)模達(dá)73.8GW/168GWh，較2023年底增長超過130%。平均儲能時(shí)長2.3小時(shí)，較2023年底增加約0.2小時(shí)。
從儲能時(shí)長看，4小時(shí)及以上新型儲能電站項(xiàng)目逐步增加，截至2024年年底裝機(jī)占比為15.4%，較2023年底提高約3個(gè)百分點(diǎn)。
從全球范圍看，伴隨太陽能和風(fēng)能等間歇性能源裝機(jī)占比越來越高，電力系統(tǒng)對大規(guī)模長時(shí)儲能的需求也越來越迫切。有機(jī)構(gòu)預(yù)測，到2030年，時(shí)長8小時(shí)的儲能系統(tǒng)項(xiàng)目在功率上的占比將達(dá)到30%，容量占比將達(dá)到50%，24小時(shí)以上的儲能系統(tǒng)項(xiàng)目，將在2030年以后迅速得到提升。
在此背景下，儲能技術(shù)的主力軍——鋰電池正憑借其高能量密度、長壽命、高安全性等優(yōu)勢，迅速搶占市場。尤其是當(dāng)前全球儲能市場競爭加劇，儲能企業(yè)競相發(fā)力長時(shí)儲能賽道，今年開年僅兩個(gè)多月的時(shí)間，已有多家儲能廠商推出7MWh+儲能系統(tǒng)，及8小時(shí)鋰電系統(tǒng)等多款新品，試圖以差異化路徑?jīng)_破“內(nèi)卷”，搶占市場先機(jī)。
01
鋰電長時(shí)儲能系統(tǒng)不斷取得“新突破”
近日，澳大利亞綠色能源投資機(jī)構(gòu)Quinbrook Infrastructure Partners宣布，其與寧德時(shí)代合作開發(fā)的8小時(shí)鋰離子電池儲能系統(tǒng)EnerQB，將在澳大利亞各地落地總規(guī)模達(dá)3GW/24GWh的項(xiàng)目集群，助力該國實(shí)現(xiàn)可再生能源消納與電網(wǎng)升級目標(biāo)。
Quinbrook稱，不同于市場上部分宣稱的8小時(shí)儲能系統(tǒng)，采用2h或4h設(shè)計(jì)并通過降低運(yùn)行速率實(shí)現(xiàn)時(shí)長擴(kuò)展，EnerQB從底層架構(gòu)即圍繞8小時(shí)充放電需求定制，是“‘世界上第一款’真正的8小時(shí)鋰離子電池儲能系統(tǒng)”，通過結(jié)構(gòu)優(yōu)化，使能量密度較現(xiàn)有技術(shù)提升近80%。Quinbrook還表示，此前美國、英國市場投建的儲能項(xiàng)目多以4h儲能系統(tǒng)為主，EnerQB將帶來項(xiàng)目儲能時(shí)長的演變，對于澳大利亞這樣太陽輻射較高的地區(qū)，增加項(xiàng)目時(shí)長有助于提高成本競爭力。
除了鋰電巨頭寧德時(shí)代在長時(shí)儲能系統(tǒng)領(lǐng)域取得的新突破外，國內(nèi)電池企業(yè)如國軒高科、遠(yuǎn)景儲能，系統(tǒng)集成廠商中車株洲所;海外的系統(tǒng)集成廠商Fluence、挪威初創(chuàng)公司Elinor Batteries等均發(fā)布了7MWh+儲能系統(tǒng)產(chǎn)品。
今年2月，國軒高科在日本電池展上，發(fā)布了其自研的7MWh集裝箱儲能系統(tǒng)。據(jù)介紹，該系統(tǒng)采用大容量、高安全性的模塊化設(shè)計(jì)，搭配650Ah大容量儲能電芯。
全球排名前五的美國系統(tǒng)集成商Fluence則宣布，推出其單套儲能容量最高達(dá)7.5MWh的儲能系統(tǒng)Smartstack，該系統(tǒng)采用314Ah電芯。值得一提的是，該系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，打破了行業(yè)傳統(tǒng)的20尺集裝箱標(biāo)準(zhǔn)，改為更易運(yùn)輸、更具靈活性的模塊化結(jié)構(gòu)，可根據(jù)不同的市場需求進(jìn)行定制，配置2h、4h、6h或8h放電市場的儲能電池。
挪威初創(chuàng)公司Elinor Batteries近日也推出了其新產(chǎn)品Orkan DC Block，表示該產(chǎn)品的能量密度將比現(xiàn)有產(chǎn)品高30%。并宣稱，其在2026年和2027年將提高2h系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)20尺集裝箱儲能容量達(dá)6.7MWh/7.2MWh。據(jù)介紹，該電池產(chǎn)品的設(shè)計(jì)是其與中國技術(shù)供應(yīng)商莫路斯科技合作完成的。
此外，遠(yuǎn)景儲能早在2024年便已發(fā)布標(biāo)準(zhǔn)20尺箱8MWh+儲能系統(tǒng)，該系統(tǒng)采用其自研700Ah+儲能專用電芯。中車株洲所發(fā)布了名為CESS-4.0“變形金剛”的解決方案，容量高達(dá)6.904MWh/7.4MWh，其還聯(lián)合業(yè)內(nèi)多家電芯企業(yè)，推出了688Ah大電芯。
伴隨全球多家儲能廠商推出7MWh+儲能系統(tǒng)，7MWh時(shí)代正在“迫近”，未來跟進(jìn)的企業(yè)將越來越多，競爭也將更為激烈。
02
大容量電芯落地是“關(guān)鍵”
儲能系統(tǒng)容量達(dá)到7MWh+需要更大容量的電芯，當(dāng)前的實(shí)現(xiàn)方式主要有兩種：一是打破20尺標(biāo)準(zhǔn)箱架構(gòu)，通過采用314Ah電芯，以模塊化結(jié)構(gòu)靈活配置來實(shí)現(xiàn);二是基于20尺標(biāo)準(zhǔn)集裝箱尺寸，通過500Ah+大電芯來實(shí)現(xiàn)。從當(dāng)前的市場情況看，314Ah儲能電芯已普遍實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)，數(shù)據(jù)顯示，314Ah電芯在全球儲能市場的滲透率已超40%，預(yù)計(jì)2025年將實(shí)現(xiàn)滲透率超70%。
而下一代500Ah+大容量儲能電芯的競爭格局尚未明朗，其量產(chǎn)更是“任重而道遠(yuǎn)”，業(yè)內(nèi)普遍推測其量產(chǎn)大概還需要半年左右的時(shí)間，甚至不少廠商的500Ah+大電芯仍處于試驗(yàn)階段。
從電芯規(guī)格來看，下一代大容量電芯涵蓋564Ah、587Ah、625Ah、628Ah、650Ah、688Ah、690Ah、720Ah等多種規(guī)格。
不過值得注意的是，技術(shù)路線上，大容量電芯制造工藝普遍由“卷繞”轉(zhuǎn)向了“疊片”，原因在于卷繞工藝應(yīng)用在大電芯制造過程中，極易出現(xiàn)極片褶皺、黑斑、析鋰等影響電芯安全的問題，疊片工藝則因其特性具有更穩(wěn)定的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和較長的循環(huán)壽命等優(yōu)點(diǎn)，與大容量儲能電芯具有更好的兼容性。形態(tài)方面，500Ah+大電芯普遍突破了“71173”方形尺寸，選擇了更薄的“刀片形態(tài)”。但在實(shí)際生產(chǎn)中，存在工藝難度大而良率較低的問題。
從量產(chǎn)進(jìn)度來看，億緯鋰能已于去年12月投產(chǎn)了628Ah超大容量電芯Mr.Big;中車株洲所聯(lián)合多家電芯廠商推出的688Ah超大容量電芯在今年年初已紛紛下線。
寧德時(shí)代500Ah+電芯預(yù)計(jì)將在2025年落地(19GWh阿聯(lián)酋項(xiàng)目將采用天恒儲能系統(tǒng));遠(yuǎn)景全新一代500+Ah、700+Ah儲能大電芯，計(jì)劃將分別于2025年、2026年實(shí)現(xiàn)量產(chǎn);海辰儲能基于587Ah和1175Ah電芯的6.25MWh大容量儲能系統(tǒng)，預(yù)計(jì)將于今年第二季度全球交付;蜂巢能源770Ah電芯，也計(jì)劃在今年第二季度于成都基地量產(chǎn)。
從發(fā)展趨勢看，下一代500Ah+大容量電芯的研發(fā)量產(chǎn)正在全力推進(jìn)中，預(yù)計(jì)多將于2025年Q2-2026年陸續(xù)量產(chǎn)。此外，儲能電芯向大容量迭代，已打破此前“71173”的尺寸，儲能系統(tǒng)方案中也出現(xiàn)了打破20尺標(biāo)準(zhǔn)集裝箱的架構(gòu)，轉(zhuǎn)而采用更易運(yùn)輸、更具靈活性的模塊化結(jié)構(gòu)，通過配置不同放電時(shí)長的儲能電池，以實(shí)現(xiàn)更長的儲能時(shí)長。
總之，今年開年儲能市場從系統(tǒng)設(shè)計(jì)到電芯迭代，已展現(xiàn)出一系列變化，儲能廠商應(yīng)緊跟場景應(yīng)用的變化，洞察行業(yè)先機(jī)，搶抓競爭制勝的關(guān)鍵籌碼。
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