儲能電站規(guī)模的不斷擴大,得益于電芯容量和儲能系統(tǒng)帶電量的提升,這背后也折射出中國儲能產(chǎn)業(yè)的不斷創(chuàng)新發(fā)展之路。
儲能電芯容量從100Ah發(fā)展到目前主流的280Ah,并繼續(xù)朝300+Ah,甚至560Ah方向發(fā)展,能量密度和循環(huán)壽命不斷提升;儲能系統(tǒng)帶電量從40尺不到2.5MWh的風(fēng)冷系統(tǒng),發(fā)展到目前主流的20尺3.72MWh產(chǎn)品,并繼續(xù)向20尺5MWh+液冷系統(tǒng),乃至浸沒式儲能系統(tǒng)發(fā)展,能量密度提升200%。
2023年,陽光電源、遠景能源、海辰儲能、中車株洲所、寧德時代、瑞浦蘭鈞、欣旺達、中創(chuàng)新航、航天鋰電、雙一力、科華數(shù)能、 明美新能源、正泰電源等企業(yè)已先后發(fā)布了20尺5MWh+液冷儲能系統(tǒng)產(chǎn)品,5MWh+儲能系統(tǒng)時代未來已來。
300+Ah電芯步入量產(chǎn)節(jié)點
據(jù)高工儲能不完全統(tǒng)計,市面上已有等寧德時代、海辰儲能、天合儲能、瑞浦蘭鈞、蘭鈞新能源、鵬輝能源、蜂巢能源、遠東電池、中創(chuàng)新航、國軒高科、贛鋒鋰電、楚能新能源、昆宇電源、億緯鋰能、雄韜股份、欣旺達、雙登集團、遠景動力、?;履茉?、南都電源、春蘭電池等近20家電芯廠、超25款300Ah及以上容量電池問世。
邁入2023年第三季度,布局300+Ah電芯的企業(yè)也陸續(xù)迎來了量產(chǎn)。中創(chuàng)新航在業(yè)內(nèi)首先宣布已量產(chǎn)交付314Ah儲能電芯。蘭鈞新能源也在9月4日官宣314Ah電芯首批量產(chǎn)下線。瑞浦蘭鈞則是首個宣布量產(chǎn)320Ah及以上容量產(chǎn)品的企業(yè),并基于問頂320Ah電池拿下POWIN 8.4GWh印度尼西亞電池采購項目協(xié)議、SUNPIN SOLAR 10GWh框架采購協(xié)議兩項大單。
值得一提的是,在2023年5月24日,320Ah問頂電池發(fā)布當(dāng)天,瑞浦蘭鈞還與包括中車株洲所、Powin、Energy Vault、科華數(shù)能、采日能源、雙一力、青禾新能源在內(nèi)的7家公司簽署了問頂電池儲能系列供應(yīng)合作協(xié)議。
隨后,中車株洲所便在2023年8月30日發(fā)布了5.X液冷儲能系統(tǒng)產(chǎn)品。由此來看,儲能行業(yè)5MWh+儲能系統(tǒng)產(chǎn)品或許還會迎來一波發(fā)布熱潮。
基于300+Ah大電芯的逐步量產(chǎn),儲能系統(tǒng)帶電量也走向了5MWh+時代。
5MWh+儲能系統(tǒng)產(chǎn)品密集發(fā)布
2023年以來,寧德時代、中車株洲所、海辰儲能、瑞浦蘭鈞、欣旺達紛紛發(fā)布了20尺5MWh+液冷儲能系統(tǒng)新品。
2023年9月18日,欣旺達正式發(fā)布標(biāo)準(zhǔn)20尺5MWh液冷儲能系統(tǒng)新品,將于2023年四季度批量出貨。據(jù)介紹,欣旺達5MWh儲能采用314Ah電芯,保持12000次循環(huán)壽命和20年電池壽命。
2023年9月12,海辰儲能在北美RE+展期間宣布推出一款全新的5MWh容器產(chǎn)品,其采用標(biāo)準(zhǔn)的20英尺容器結(jié)構(gòu)。該產(chǎn)品配備48個海辰新一代314 Ah LFP電池模塊,每個模塊容量為104.5 kWh,設(shè)計用于滿足大型公用事業(yè)級規(guī)模系統(tǒng)的需求。
2023年8月30日,瑞浦蘭鈞新一代儲能產(chǎn)品5.11MWh液冷儲能系統(tǒng)全新發(fā)布,產(chǎn)品功能從系統(tǒng)集成、合規(guī)、系統(tǒng)安全等實現(xiàn)了全方位升級,進一步豐富瑞浦蘭鈞的儲能系列產(chǎn)品線。
中車株洲所也在2023年8月30日發(fā)布了全新一代5.X液冷儲能系統(tǒng)產(chǎn)品。這款5.X儲能電池艙CESS-L5016,將高壽命電池、電池管理系統(tǒng)、熱管理系統(tǒng)、主動安全管理系統(tǒng)、智能配電系統(tǒng)集成于20尺標(biāo)準(zhǔn)集裝箱,采用一體化集成設(shè)計,單艙5MWh+大容量。
據(jù)寧德時代官微消息,2023年8月23日,寧德時代5MWh EnerD系列液冷儲能預(yù)制艙系統(tǒng)率先成功實現(xiàn)了全球首套量產(chǎn)交付。據(jù)悉,EnerD系列產(chǎn)品采用314Ah電芯,配備寧德時代CTP液冷3.0高效成組技術(shù),實現(xiàn)20尺單艙電量從3.354MWh提升到了5.0MWh。
2023年5月25日,雙一力儲能發(fā)布了新一代液冷一體化集裝箱式產(chǎn)品——單機5MWh液冷儲能系統(tǒng),是基于314Ah電芯的集成產(chǎn)品。
2023年,已有10余家企業(yè)宣布推出了20尺5MWh+液冷儲能系統(tǒng)集成產(chǎn)品。其中,陽光電源、海辰儲能、欣旺達、寧德時代、雙一力、中創(chuàng)新航均采用314Ah電芯,遠景采用315Ah電芯,科華數(shù)能、瑞浦蘭鈞為320Ah電芯,航天鋰電采用了360Ah 38121大圓柱電芯。
5MWh+儲能系統(tǒng)比拼的是集成能力
儲能電站成本主要包括場地成本、設(shè)備成本、人員成本、裝修成本、運營成本等。
從欣旺達、中車株洲所、寧德時代、雙一力等宣布的消息來看,5MWh+儲能系統(tǒng)能夠顯著減少儲能電站建設(shè)的土地成本,且施工工程量減少、調(diào)試運維成本下降,能量密度和性能方面也得到顯著提升。
欣旺達表示,20尺5MWh儲能系統(tǒng)與主流的20尺3.72MWh的儲能系統(tǒng)相比,系統(tǒng)能量提升35%。以常規(guī)項目容量100MW計算初始投資成本,大容量標(biāo)準(zhǔn)20尺5MWh液冷儲能系統(tǒng)比主流3.72MWh產(chǎn)品占地面積節(jié)省43%,成本節(jié)省26%。
中車株洲所也提到,5MWh+大容量儲能電池艙,相比上一代3.3546MWh儲能艙,占地面積減少30%以上。
相比于上一代產(chǎn)品(3.354MWh),寧德時代5MWh EnerD系列儲能預(yù)制艙的占地面積節(jié)約20%以上,施工工程量減少15%,調(diào)試運維成本下降10%,并且在能量密度和性能方面也得到顯著提升。
雙一力發(fā)布的單機5MWh液冷儲能系產(chǎn)品,單位面積能量密度為275.5kWh/m²,相對于傳統(tǒng)的229.3kWh/m²,單位能量密度提高20%。
對此,新風(fēng)光儲能產(chǎn)品總監(jiān)石廣保表示“大容量是減少投資的一個趨勢,也是儲能一個發(fā)展方向。”他還指出,相比主流的20尺3~4MWh儲能系統(tǒng),5MWh+儲能系統(tǒng)能量密度更大,減少了占地面積;由于采用大電芯,BMS數(shù)量相對減少,但是所需均衡電流卻相對變大;EMS沒有本質(zhì)影響,僅僅是監(jiān)控電芯數(shù)據(jù)減少。
電芯方面,5MWh+儲能系統(tǒng)中314Ah、315Ah、320Ah、360Ah電芯均有應(yīng)用。高工儲能了解到,320Ah與314Ah電芯之間工藝、尺寸沒有大變化,差別并不大。楚能新能源執(zhí)行副總裁卜相楠此前也提出,314Ah與320Ah并無本質(zhì)區(qū)別,兩款電池的實際容量都達到了330Ah左右。另據(jù)國內(nèi)知名電池企業(yè)相關(guān)人士透露,基本上能夠生產(chǎn)320Ah電芯的企業(yè),都可以生產(chǎn)314Ah電芯。
系統(tǒng)方面,據(jù)雙一力儲能副總經(jīng)理張磊介紹,要在單個20尺集裝箱內(nèi)安裝5MWh的電池,并滿足最優(yōu)的安裝、運維和全生命周期的使用要求,還是有很多挑戰(zhàn):
1.我們希望設(shè)計一款產(chǎn)品可以同時滿足背靠背和端對端的設(shè)計以最大程度地減少占地面積,提高土地利用率,這就要求集裝箱至少有兩個面(側(cè)面和端面)不能有間距要求。
2.由此引申出長模組大Pack的設(shè)計,更大的Pack對Pack的結(jié)構(gòu)強度、散熱均溫、安全設(shè)計等均提出了更大的挑戰(zhàn)。
3.高度集成不能減少客戶操作和運維的便利性,如何在滿足散熱的同時不減少客戶的接線和操作維護空間也給產(chǎn)品設(shè)計提出了很大的挑戰(zhàn)。
4.更高的能量密度給消防設(shè)計提出了更高的要求,包括水消防、氣體消防、早期預(yù)警檢測和排氣設(shè)計等都不能因能量密度的提高而削減安全設(shè)計。
5.5MWh產(chǎn)品的重量將超過上一代產(chǎn)品,這就給物流運輸,特別是海外的運輸提出了更高的要求,如何在滿足結(jié)構(gòu)強度的前提下盡量減少產(chǎn)品重量也是產(chǎn)品設(shè)計的挑戰(zhàn)之一。
張磊表示,雙一力的產(chǎn)品開發(fā)團隊擁有多學(xué)科的工程師團隊,也具有多年的系統(tǒng)集成開發(fā)經(jīng)驗,產(chǎn)品經(jīng)過全球市場檢驗,將為客戶提供一款安全可靠、易用且好用的高能量密度產(chǎn)品。
總的來看,隨著300Ah+大容量電芯邁入量產(chǎn)階段,5MWh+儲能系統(tǒng)產(chǎn)品的比拼也拉開了序幕。
原標(biāo)題:5MWh+儲能系統(tǒng)競逐