儲(chǔ)能行業(yè)正以驚人的速度變“大”。無論是電芯、系統(tǒng)還是電站,都在堅(jiān)定地朝著更“大”的方向而前行。
在電芯方面,以314Ah為主的300Ah+儲(chǔ)能電芯全球加速滲透,下一代500Ah+大容量電芯的研發(fā)量產(chǎn)馬力全開。
在系統(tǒng)方面,5MWh產(chǎn)品逐步發(fā)展成主流,與此同時(shí),6MWh甚至是8MWh級(jí)系統(tǒng)就已經(jīng)開始蓄力出征。
在電站方面,全國新型儲(chǔ)能電站裝機(jī)規(guī)模持續(xù)增長,單站GWh規(guī)模成為常態(tài)化。其中,100MW及以上的項(xiàng)目裝機(jī)比例占比持續(xù)上升。
電芯作為儲(chǔ)能系統(tǒng)的基本單元,決定了儲(chǔ)能系統(tǒng)的存儲(chǔ)容量和性能。而電站,作為大規(guī)模儲(chǔ)能系統(tǒng)的最終實(shí)踐舞臺(tái),其運(yùn)行效益和穩(wěn)定性受到儲(chǔ)能系統(tǒng)的直接影響。
基于此,儲(chǔ)能電芯、系統(tǒng)、電站三者之間構(gòu)成一條互促共進(jìn)的雙向通道。
一方面,降本增效作為行業(yè)永恒的話題,推動(dòng)著技術(shù)迭代的步伐。具備成本優(yōu)勢的大容量電芯的每一次飛躍,都推動(dòng)著儲(chǔ)能系統(tǒng)容量的同步擴(kuò)張,這股力量最終匯聚成助力儲(chǔ)能電站容量增長的推手。
另一方面,市場需求的浪潮亦在反向驅(qū)動(dòng)技術(shù)的革新升級(jí)。市場對(duì)大型電站的迫切需求,如同一只無形的手,引領(lǐng)著大電站的建設(shè)浪潮,而大電站的建設(shè)又離不開大系統(tǒng)的支撐,大系統(tǒng)的構(gòu)成則以高性能大電芯為根基。
當(dāng)下,行業(yè)向“大”而行的發(fā)展路徑已經(jīng)明確。然而,在這場追求“大”的征途中,永無止境的容量提升似乎也并非行業(yè)的最終追求。那么,儲(chǔ)能向“大”的終點(diǎn)究竟在何方?
向“大”而行,勢頭正足
2021年,山東規(guī)劃國內(nèi)首批全部采用280Ah電芯的GWh獨(dú)立儲(chǔ)能項(xiàng)目,一場關(guān)于電芯容量的技術(shù)革命就此拉開序幕。隨后,儲(chǔ)能電芯的容量便以驚人的速度增長。
行至2024年,行業(yè)從280Ah過渡至314Ah,并逐步向500Ah+電芯發(fā)展的路徑已經(jīng)相當(dāng)明確。
今年以來,搭載314Ah電芯的二代儲(chǔ)能產(chǎn)品正成為各廠商的首推,加速成為市場主流。
據(jù)高工產(chǎn)業(yè)研究院(GGII)最新數(shù)據(jù)顯示,2024年,以314Ah為主的300Ah+儲(chǔ)能電芯全球滲透將超40%。
另一方面,各大廠商也在加速推進(jìn)下一代500Ah+大容量電芯的研發(fā)、量產(chǎn)和應(yīng)用,備戰(zhàn)下一輪電芯大容量之爭。
據(jù)高工儲(chǔ)能不完全統(tǒng)計(jì),目前,布局大容量儲(chǔ)能電池的企業(yè)及產(chǎn)品包括:海辰儲(chǔ)能MIC系列,寧德時(shí)代、天合儲(chǔ)能530Ah,億緯鋰能560Ah、628Ah,雄韜股份580Ah,蜂巢能源730Ah大容量儲(chǔ)能短刀電芯,南都電源690Ah儲(chǔ)能電芯,天弋能源630Ah長時(shí)儲(chǔ)能電芯、瑞浦蘭鈞問頂587Ah儲(chǔ)能電池、中創(chuàng)新航625Ah儲(chǔ)能電芯等。
隨著儲(chǔ)能電池技術(shù)、容量以及循環(huán)壽命的加速迭代,儲(chǔ)能系統(tǒng)的容量也開始逐步提升。
2023年下半年,多家企業(yè)推出20尺5MWh的儲(chǔ)能集裝箱,并逐步發(fā)展成為當(dāng)下業(yè)內(nèi)的主流應(yīng)用。
雖然5MWh模式才更新不久,但是諸多頭部企業(yè)已經(jīng)在新一輪容量升級(jí)競賽中率先“搶跑”,推出6MWh甚至是7MWh、8MWh儲(chǔ)能系統(tǒng)產(chǎn)品。
今年4月,寧德時(shí)代發(fā)布了全新儲(chǔ)能產(chǎn)品——天恒儲(chǔ)能系統(tǒng)。該系統(tǒng)以6.25MWh的高能量儲(chǔ)備,成為行業(yè)關(guān)注的焦點(diǎn)。
在寧德時(shí)代發(fā)布6.25MWh儲(chǔ)能系統(tǒng)之后,多家企業(yè)也緊隨其后,發(fā)布了6MWh+的儲(chǔ)能系統(tǒng)。這些企業(yè)包括比亞迪儲(chǔ)能、瑞浦蘭鈞、協(xié)鑫集團(tuán)、蜂巢能源、海辰儲(chǔ)能等。
步入9月,6MWh+儲(chǔ)能系統(tǒng)再“上新”,遠(yuǎn)景能源、中車株洲所、中創(chuàng)新航、昆宇電源、天弋能源等多家企業(yè)紛紛跟進(jìn)。
在這其中,遠(yuǎn)景正式發(fā)布的全球最大儲(chǔ)能系統(tǒng)——標(biāo)準(zhǔn)20尺單箱8MWh+,更是推動(dòng)儲(chǔ)能系統(tǒng)開啟8MWh級(jí)篇章。
電站建設(shè)是創(chuàng)新技術(shù)匯總的成果。2024年,大型儲(chǔ)能電站如雨后春筍般涌現(xiàn),我國新型能源儲(chǔ)能投運(yùn)規(guī)模持續(xù)穩(wěn)步增長,尤其是在在風(fēng)光資源豐富的地區(qū),大規(guī)模儲(chǔ)能電站的投運(yùn)速度明顯加快。
據(jù)國家能源局最新披露:截至2024年9月底,全國已建成投運(yùn)新型儲(chǔ)能5852萬千瓦/1.28億千瓦時(shí)(58.52GW/128GWh),較2023年底增長約86%。這一增長趨勢預(yù)計(jì)將在全年持續(xù)。
國家能源局先前曾披露,截至2023年底,全國已建成投運(yùn)新型儲(chǔ)能項(xiàng)目累計(jì)裝機(jī)規(guī)模達(dá)3139萬千瓦/6687萬千瓦時(shí)(31.39GW/66.87GWh)。
結(jié)合以上兩個(gè)數(shù)據(jù),可以計(jì)算出:2024年1-9月份,中國新型儲(chǔ)能投運(yùn)項(xiàng)目凈增長27.13GW/61.13GWh。
除規(guī)模變“大”以外,2024年投運(yùn)的儲(chǔ)能項(xiàng)目還呈現(xiàn)出技術(shù)路線圖變“大”以及應(yīng)用場景變“大”等特點(diǎn)。
除主流的鋰離子電池儲(chǔ)能外,鈉離子電池、壓縮空氣儲(chǔ)能、重力儲(chǔ)能、飛輪儲(chǔ)能、液流電池等技術(shù)也在不斷發(fā)展并逐漸得到應(yīng)用,有多個(gè)使用相關(guān)技術(shù)的代表性項(xiàng)目建成投運(yùn)。
同時(shí),儲(chǔ)能電站也已經(jīng)廣泛應(yīng)用于電力系統(tǒng)調(diào)峰調(diào)頻、可再生能源并網(wǎng)、微電網(wǎng)和分布式能源系統(tǒng)等領(lǐng)域。
未來之路,指向何方?
自2021年行業(yè)快速爆發(fā)以來,儲(chǔ)能市場持續(xù)增長,這片廣闊的土地也吸引了大量玩家進(jìn)入。隨著競爭的加劇和產(chǎn)能的擴(kuò)張,企業(yè)只能通過持續(xù)的技術(shù)創(chuàng)新和降本增效來尋找生存點(diǎn)。
當(dāng)前,儲(chǔ)能市場正興起一股從電芯至系統(tǒng),乃至電站全面“擴(kuò)容”的風(fēng)潮。然而,在這場“大容量”的征程中,仍有諸多挑戰(zhàn)與疑問亟待深入探索與解答。
首先是安全這一經(jīng)典的話題。隨著儲(chǔ)能電站規(guī)模與電芯容量的不斷攀升,散熱難題愈發(fā)凸顯,容易形成“熱島”效應(yīng),導(dǎo)致電池短路和熱失控。同時(shí),儲(chǔ)能系統(tǒng)規(guī)模的擴(kuò)大,也對(duì)其穩(wěn)定性提出了更為嚴(yán)苛的要求,任何微小的故障都可能影響整個(gè)電站的平穩(wěn)運(yùn)行。
技術(shù)層面,電芯的大型化對(duì)生產(chǎn)設(shè)備的性能提出了更高的標(biāo)準(zhǔn)。系統(tǒng)規(guī)模的擴(kuò)大,意味著需要集成更多的電芯與組件,這無疑對(duì)系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性構(gòu)成了巨大的挑戰(zhàn)。
經(jīng)濟(jì)層面,電芯容量的增大看似能夠帶來成本的降低,但系統(tǒng)和電站規(guī)模的擴(kuò)大,卻使得運(yùn)維的難度與成本同步攀升。如何在確保系統(tǒng)高效運(yùn)行的同時(shí),有效控制運(yùn)維成本,成為亟需解決的現(xiàn)實(shí)問題。
對(duì)于以上提出的問題,許多業(yè)內(nèi)人士都給出了自己的看法和見解。
鵬輝能源研究院助理院長王康曾表示:對(duì)性價(jià)比的追求是市場不變的趨勢,但實(shí)現(xiàn)更低成本有多條技術(shù)路線,包括技術(shù)創(chuàng)新、結(jié)構(gòu)創(chuàng)新、材料創(chuàng)新等,做大容量只是其中的一條解決方案。作為生產(chǎn)廠商必然要順應(yīng)市場需求,但具體選擇哪一條路線進(jìn)行降本,不同廠家會(huì)有不同的理解與側(cè)重。
天合儲(chǔ)能總裁孫偉曾提出:所謂“大”只是一個(gè)發(fā)展方向,并非無止境地發(fā)展。“大”不能單純認(rèn)為是電芯的外形尺寸的擴(kuò)大,而是在合理范圍之內(nèi),充分利用體積比能量密度的提升,實(shí)現(xiàn)多重利益、多重維度的“大”。
陽光電源光儲(chǔ)集團(tuán)副總裁、儲(chǔ)能事業(yè)部總裁徐清清則認(rèn)為,盲目增加體積和容量,是市場過度競爭的產(chǎn)物。儲(chǔ)能電芯應(yīng)該趨于標(biāo)準(zhǔn)化,625Ah電芯在安全風(fēng)險(xiǎn)、系統(tǒng)成本和產(chǎn)品質(zhì)量上能達(dá)到最優(yōu)解。
在全球能源轉(zhuǎn)型的浪潮中,儲(chǔ)能行業(yè)作為連接能源生產(chǎn)與消費(fèi)的橋梁,正以空前之勢蓬勃發(fā)展。技術(shù)進(jìn)步與市場需求的明確驅(qū)動(dòng)著行業(yè)向更大規(guī)模邁進(jìn),包括電芯、系統(tǒng)及電站的全面擴(kuò)容,此趨勢預(yù)計(jì)將持續(xù)深化。
然而,單純追求“大”并非終極目標(biāo),若行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、工藝技術(shù)與擴(kuò)張步伐不匹配,將阻礙產(chǎn)業(yè)的協(xié)同進(jìn)步。因此,行業(yè)需尋求安全、性能與成本之間的最佳平衡點(diǎn)。
大容量電芯、儲(chǔ)能系統(tǒng)及電站的發(fā)展,必須以安全為基石,同時(shí)不斷提升性能并控制成本。唯有如此,方能確保儲(chǔ)能行業(yè)穩(wěn)健前行,為能源轉(zhuǎn)型與可持續(xù)發(fā)展提供堅(jiān)實(shí)支撐。