儲能市場正掀起一股從電芯到系統(tǒng)，乃至電站全面“擴容”的風潮，電池和系統(tǒng)集成商紛紛涌向更大容量電芯和更高容量的儲能系統(tǒng)賽道，在新品研發(fā)、布局上加碼發(fā)力，以求在激烈的市場競爭中降本增效、搶占“下一代產(chǎn)品”的先發(fā)優(yōu)勢。然而，大容量電芯、儲能系統(tǒng)的快速迭代是一把“雙刃劍”，在降低成本、加速發(fā)展的同時，也帶來安全隱患和技術難題。
事實上，層出不窮、各種尺寸規(guī)格的大電池、大系統(tǒng)還是企業(yè)競技中規(guī)劃的“期貨”產(chǎn)品，相關行業(yè)標準、制造工藝、材料技術的擴張步伐能否同步匹配，如何滿足多場景應用的個性化需求，都有待行業(yè)找到安全、性能與成本的最佳平衡方案。
具有多重效益
向大而行，已然成為儲能行業(yè)最鮮明的趨勢之一。
今年前三季度，300Ah+電芯市場滲透率達39%，并加速推進下一代500Ah+大容量電芯的研發(fā)、量產(chǎn)和應用;系統(tǒng)方面，5MWh系統(tǒng)產(chǎn)品逐步取代3MWh系統(tǒng)成為市場主流。與此同時，6MWh、6.25MWh，甚至是8MWh級系統(tǒng)產(chǎn)品開啟擴大競賽熱潮;在電站方面，全國新型儲能電站裝機規(guī)模持續(xù)增長，單站儲能集成規(guī)模從“數(shù)十兆瓦”“百兆瓦”級向“吉瓦”級跨越式發(fā)展，系統(tǒng)電壓也由1000V升高到1500V。
在激烈的市場競爭中，儲能已進入全生命周期成本的比拼時代，追求極致性價比成為行業(yè)共識。儲能電芯、系統(tǒng)、電站三者息息相關，共同構(gòu)成一條相互推動的向上通道，具備成本優(yōu)勢的電芯容量的每一次擴張，都將推動著儲能系統(tǒng)容量的同步提升，進而助力儲能項目規(guī)模穩(wěn)步增長。
“從電力系統(tǒng)看，控制元素越少越好。”在近日召開的高工儲能年會上，中國電力科學研究院首席技術專家惠東指出，儲能電站做大、接近高壓系統(tǒng)，是未來電力系統(tǒng)的基本狀態(tài)。“電站規(guī)模較小，電力系統(tǒng)半徑面積的分配就多，相互協(xié)調(diào)解決關鍵站臺問題就容易相互打架。”
比亞迪儲能及新型電池事業(yè)部總經(jīng)理尹小強同樣認為，從電網(wǎng)角度看，儲能電站要做大，才能把慣量做得更強，與強電網(wǎng)匹配。但大電站如果用小電芯，就需要堆很多電池，不僅成本很高，從概率角度看，電池數(shù)量增多安全風險隨之增加。“如果電池做大，電池熱失控風險有效管理，相當于電站很大，而電池數(shù)量減少，對安全有益。”
大并不是最終目標
“新能源度電成本會越來越低，儲能向大而行趨勢不會改變，但大只是一項手段。”遠景儲能高級副總裁錢振華表示，“一個標準20尺集裝箱最多能夠容納多大系統(tǒng)，看似是一個商業(yè)問題，深究其實是技術問題，商業(yè)角度看要越做越大，但現(xiàn)有材料體系理論性能是有上限的。”
欣旺達儲能研究院院長陸志剛認為，能源領域的技術問題最終都將回歸到經(jīng)濟問題。電芯、系統(tǒng)、電站是否做大，最后會趨向一個經(jīng)濟成本最優(yōu)、全生命周期綜合成本最低的方案。“對于電芯容量做大，持有中立態(tài)度。更大電芯的降本，其實只算了一次性材料成本投入，產(chǎn)線、運輸、運維等成本并沒有算進去。此外，熱管理、安全管理也是成本。綜合所有成本，電芯越做越大，是否意味著度電成本越低，是有疑問的。”
作為構(gòu)建新型電力系統(tǒng)的關鍵支撐技術，儲能電芯、系統(tǒng)、項目簡單做加法并非行業(yè)追求目標，而是綜合考慮制造難度、性能指標、技術發(fā)展等各方面情況，找到最優(yōu)參數(shù)，發(fā)揮最大價值。
在楚能新能源執(zhí)行副總裁卜相楠看來，電芯不能盲目追求更大，大電池是個全新的體系和生產(chǎn)工藝，其性能和安全質(zhì)量驗證需要2—3年時間，不能操之過急。況且314Ah電芯剛投產(chǎn)1年左右，還有很大提升空間，希望把314Ah的循環(huán)壽命、能效、工作溫域等指標進一步提升，讓現(xiàn)有產(chǎn)能最大化利用，再同步研發(fā)500Ah+、600Ah+的大電池。
從需求出發(fā)找到最優(yōu)解
儲能向大而行，首要解決市場對安全的擔憂。楚能新能源產(chǎn)品開發(fā)總經(jīng)理蔣遠富指出，熱量、可燃氣體、噴出物導致短路是電池PACK發(fā)生熱蔓延的三大原因。楚能新能源據(jù)此提出了三條解決思路：第一，移走熱量或阻隔熱量;第二，導出或者阻隔可燃氣體;第三，導出或阻隔導電物質(zhì)。因此，解決大電池安全與成本平衡最優(yōu)解是熱電分離。
“從材料選擇、過程管控到預警機制全流程管理的安全技術持續(xù)涌現(xiàn)。”業(yè)內(nèi)人士進一步指出，儲能市場很廣闊，市場需求不是一味地求“大”。電池容量、儲能系統(tǒng)和電站的容量規(guī)模和應用場景緊密相關，大儲系統(tǒng)通常更適合匹配大容量電池，可以大幅提升儲能系統(tǒng)能量密度，而戶用儲能用小容量電池足夠。
隨著市場競爭日益白熱化，儲能企業(yè)的比拼不僅局限于產(chǎn)品、技術能力，還包括運維服務、產(chǎn)業(yè)鏈配套等實力。頭部企業(yè)已從簡單賣產(chǎn)品進階到以客戶需求、應用場景出發(fā)提供定制化解決方案。
“一款產(chǎn)品打天下的時代已結(jié)束，如果只關注一款產(chǎn)品深挖，很難解決整個行業(yè)或市場的需求，要考慮場景化的解決方案。”天合儲能全球產(chǎn)品負責人鄧偉表示，當前，不同海外市場對儲能設備提出了構(gòu)網(wǎng)、耐高溫等特殊需求。“以我國西北部地區(qū)為例，作為‘風光’大基地建設的核心地區(qū)，自然環(huán)境相對復雜，常常面臨著高海拔、低氣溫、強風沙等特殊環(huán)境的影響，對儲能設備的環(huán)境適應性也提出不同要求。滿足市場多元需求，唯有以技術創(chuàng)新不斷開發(fā)多場景儲能解決方案。”
來源：中國能源報記者 盧奇秀
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