繼去年在行業(yè)率先推出主打“精準一度電,極致性價比”的314Ah大容量、長壽命儲能電芯,引領儲能電芯迭代方向后,今年儲能頭部集成商中車株洲所牽手蘭鈞新能源,推出688Ah超大容量儲能電芯,有望引領儲能行業(yè)邁入大容量電芯時代。
01
688Ah超大容量
全系升級的新一代儲能電芯
“對于儲能應用端,電芯容量做大,可以降低系統(tǒng)集成的復雜性,簡化裝配工藝流程,節(jié)約設備、能耗與人力,減少零件分攤、降低集成成本;另外降低下一層級的成組數(shù)量,可以降低電芯到系統(tǒng)成組的損耗?!碧m鈞新能源研究院院長黃海寧對電池中國表示。
于電池企業(yè)而言,更大容量的儲能電芯可以降低電芯的BOM和制造成本,且零部件分攤低。從投資效益來看,按照現(xiàn)有的314Ah電芯,傳統(tǒng)一條產(chǎn)線年產(chǎn)能在3GWh左右,但是電芯容量提升到600Ah+,企業(yè)可以實現(xiàn)單產(chǎn)線10GWh年產(chǎn)能,制造成本和產(chǎn)線折舊損耗大幅降低,從而可提升電池企業(yè)產(chǎn)線收益。
基于對儲能電芯迭代趨勢的判斷,疊加儲能頭部集成商對大容量電芯的訴求,蘭鈞新能源從一開始就圍繞材料、工藝、設計、制造等維度進行創(chuàng)新。此次發(fā)布的688Ah新一代儲能電芯,就是蘭鈞新能源基于儲能電芯迭代方向,與儲能頭部集成商共同布局的下一代儲能主流電芯路線。
據(jù)介紹,蘭鈞新能源688Ah新一代儲能電芯,在材料化學體系、CPA技術(shù)精準控制和設計利用、超強系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設計開發(fā),以及極限智能化生產(chǎn)制造等各環(huán)節(jié)均進行了全系升級,不僅實現(xiàn)了超長循環(huán)壽命、更高能量密度,還實現(xiàn)了儲能電芯極致安全。
材料創(chuàng)新層面,據(jù)悉其隔膜采用抗熱收縮自閉孔技術(shù),隔膜表面同步涂覆氧化鋁陶瓷層,可有效防止內(nèi)部小概率的顆粒和鋰枝晶等刺穿隔膜,具備極高的本征安全;
正極材料采用晶粒微觀設計,兼顧了高能量&高能效,并且采取榫卯包覆設計,有效抑制雜質(zhì)溶出,多維摻雜調(diào)控晶面,縮短了離子擴散路徑;
電解液設計應用了SEI膜增韌技術(shù),降低界面副反應,減少活性鋰損耗,同時電解液消耗的精準計算可防止殘液過量,保證產(chǎn)品循環(huán)壽命超過10000次;
CPA技術(shù)上,通過智能檢測,按需補給實現(xiàn)鋰的定量釋放,保證循環(huán)恒久穩(wěn)定;
在能量密度提升上,通過結(jié)構(gòu)件精減、電芯輔材的減重、厚電芯高含量配方設計、精準電解液設計等,多維度實現(xiàn)電芯輕量化,實現(xiàn)能量密度的提升。
隨著儲能電芯容量的做大,安全挑戰(zhàn)也與之增加。
在安全設計上,據(jù)介紹,蘭鈞688Ah電芯從內(nèi)到外,從殼體結(jié)構(gòu)、電芯材料、電氣安全等多個維度,進行了多重安全防護設計,實現(xiàn)了儲能電芯的極致安全:
首先是蓋板強度升級,同等蓋板厚度,頂蓋常規(guī)抗變形能力增加100%,極端情況下抗變形能力增加30%;
其次是電芯內(nèi)部微短路可監(jiān)測。增加電芯內(nèi)部熱阻隔設計,抑制電芯內(nèi)部不同單元之間的熱蔓延;
第三是二段刻痕和龜背防爆閥設計。防爆閥二段刻痕+龜背設計,實現(xiàn)定向開閥、逐級泄壓和穩(wěn)定爆破;
絕緣性能方面,蘭鈞調(diào)整絕緣膜結(jié)構(gòu),保證粘度和剪切強度下,基材厚度增加50%,耐壓能力增強一倍以上。
02
攜手頭部儲能集成商
引領儲能電芯迭代新趨勢
作為逐漸成熟的產(chǎn)業(yè),儲能已經(jīng)進入產(chǎn)品驅(qū)動市場快速發(fā)展的階段。2023年,314Ah儲能專用電芯出現(xiàn),其在各項指標上均對傳統(tǒng)的280Ah電芯形成了降維打擊,因而314Ah電芯誕生后,開始快速對280Ah電芯進行市場替代。行業(yè)機構(gòu)預測,今年年底314Ah儲能電芯的市占率有望達到50%。
然而,隨著儲能裝機快速擴大,市場競爭加劇,以及儲能終端降本倒逼,頭部企業(yè)已經(jīng)密集備戰(zhàn)下一代更大容量儲能電芯。
蘭鈞新能源推出688Ah下一代超大容量儲能電芯,通過能量密度提升,循環(huán)壽命改善,極致安全設計,既降低了電池企業(yè)產(chǎn)線投資和折舊成本,提升了競爭力。更為重要的是,對于下游客戶和儲能終端應用而言,通過超大容量電芯和超長循環(huán)壽命,將標準20尺儲能艙容量提升至6.9MWh,對減少儲能項目占地面積,降低初始購置和全生命周期度電成本,提升BMS管理精度等效果都非常明顯。
資料顯示,以常規(guī)項目容量100MW計算初始投資成本,基于688Ah大容量配套的標準20尺6.9MWh儲能系統(tǒng),相較于目前5MWh產(chǎn)品占地面積節(jié)省20%、零部件數(shù)量減少20%、初始成本節(jié)省8%。
通過做大電芯降低電芯和系統(tǒng)集成成本,進而通過容量、壽命、安全的升級迭代,降低全生命周期度電成本,提高儲能電站投資回報率,是推動儲能大規(guī)模應用的內(nèi)核驅(qū)動力。
無論是儲能集成商,還是電芯企業(yè)都已經(jīng)看到這一趨勢。今年以來,包括蘭鈞新能源、寧德時代、億緯鋰能、瑞浦蘭鈞、中創(chuàng)新航、海辰儲能、蜂巢能源等頭部電池企業(yè)都在加碼500Ah+大容量電芯的開發(fā)。
可以預見,基于產(chǎn)品力的提升,新一代超大容量儲能電芯,也會快速替代原有的280/314Ah電芯。
行業(yè)頭部集成商在裝機、市場份額和儲能應用拓展上有優(yōu)勢,在下一代大容量儲能電芯規(guī)格制定上更有話語權(quán),能進入頭部集成商供應鏈,并與之進行深層次合作,對準確把握下一代儲能電芯技術(shù)路線尤為重要。
在314Ah儲能電芯上,頭部儲能集成商選擇與蘭鈞新能源深層次合作,在行業(yè)率先推出并引領行業(yè)趨勢;在新一代超大容量電芯研發(fā)上,中車株洲所也同樣選擇了蘭鈞新能源,表明蘭鈞新能源在儲能電芯領域的技術(shù)實力、制造能力和供應鏈安全上,獲得了頭部集成商的深度信賴與認可。
值得一提的是,中車株洲所是央企中國中車集團的全資孫公司,近年來在儲能領域發(fā)展迅猛。其中,2023年中車株洲所中標約10GWh儲能系統(tǒng)訂單;今年以來,公司已中標儲能系統(tǒng)約10GWh,位居行業(yè)前列。
盡管成立僅四年的時間,但蘭鈞新能源已經(jīng)進入中車株洲所等頭部集成商或央國企供應鏈,與之達成深度合作,并基于各自優(yōu)勢協(xié)同開發(fā)儲能電芯和系統(tǒng)產(chǎn)品,蘭鈞新能源“突起”的背后是其研發(fā)、產(chǎn)品等實力的綜合體現(xiàn)。
對于蘭鈞新能源來說,與頭部集成商在前沿技術(shù)、下一代產(chǎn)品開發(fā)上的合作,也有利于鞏固其在儲能電芯領域的技術(shù)和產(chǎn)品領先力。例如,在新一代大容量電芯開發(fā)上,得益于與頭部集成商的協(xié)同開發(fā),可以讓蘭鈞新能源更好理解和評估新一代大容量電芯性能需求、系統(tǒng)端的資源配置效率、標準化應用推廣、產(chǎn)線投入等。
當前,儲能電芯同質(zhì)化、低價化競爭形勢嚴峻,業(yè)內(nèi)認為儲能產(chǎn)業(yè)應加速從價格驅(qū)動轉(zhuǎn)變?yōu)閮r值驅(qū)動。相較于低價產(chǎn)品,在運營環(huán)節(jié)持續(xù)降本增效的高競爭力儲能電池更受市場青睞。作為在能量密度、循環(huán)壽命、安全性和投資成本等維度全系升級的新一代超大容量儲能電芯,688Ah的推出勢必會推動收益回報進入新階段,引領新一輪技術(shù)競爭,并最終推動儲能產(chǎn)業(yè)的更高質(zhì)量發(fā)展