大電芯、大系統、大電站:儲能向“大”終點在哪?
儲能行業正以驚人的速度變“大”。無論是電芯、系統還是電站,都在堅定地朝著更“大”的方向而前行。 在電芯方面,以314Ah為主的300Ah+儲能電芯全球加速滲透,下一代500Ah+大容量電芯的研發量產馬力全開。 在系統方面,5MWh產品逐步發展成主流,與此同時,6MWh甚至是8MWh級系統就已經開始蓄力出征。 在電站方面,全國新型儲能電站裝機規模持續增長,單站GWh規模成為常態化。其中,100MW及以上的項目裝機比例占比持續上升。 電芯作為儲能系統的基本單元,決定了儲能系統的存儲容量和性能。而電站,作為大規模儲能系統的最終實踐舞臺,其運行效益和穩定性受到儲能系統的直接影響。 基于此,儲能電芯、系統、電站三者之間構成一條互促共進的雙向通道。 一方面,降本增效作為行業永恒的話題,推動著技術迭代的步伐。具備成本優勢的大容量電芯的每一次飛躍,都推動著儲能系統容量的同步擴張,這股力量最終匯聚成助力儲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動技術的革新升級。市場對大型電站的迫切需求,如同一只無形的手,引領著大電站的建設浪潮,而大電站的建設又離不開大系統的支撐,大系統的構成則以高性能大電芯為根基。 當下,行業向“大”而行的發展路徑已經明確。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的最終追求。那么,儲能向“大”的終點究竟在何方? 向“大”而行,勢頭正足 2021年,山東規劃國內首批全部采用280Ah電芯的GWh獨立儲能項目,一場關于電芯容量的技術革命就此拉開序幕。隨后,儲能電芯的容量便以驚人的速度增長。 行至2024年,行業從280Ah過渡至314Ah,并逐步向500Ah+電芯發展的路徑已經相當明確。 今年以來,搭載314Ah電芯的二代儲能產品正成為各廠商的首推,加速成為市場主流。 據高工產業研究院(GGII)最新數據顯示,2024年,以314Ah為主的300Ah+儲能電芯全球滲透將超40%。 另一方面,各大廠商也在加速推進下一代500Ah+大容量電芯的研發、量產和應用,備戰下一輪電芯大容量之爭。 據高工儲能不完全統計,目前,布局大容量儲能電池的企業及產品包括:海辰儲能MIC系列,寧德時代、天合儲能530Ah,億緯鋰能560Ah、628Ah,雄韜股份580Ah,蜂巢能源730Ah大容量儲能短刀電芯,南都電源690Ah儲能電芯,天弋能源630Ah長時儲能電芯、瑞浦蘭鈞問頂587Ah儲能電池、中創新航625Ah儲能電芯等。 隨著儲能電池技術、容量以及循環壽命的加速迭代,儲能系統的容量也開始逐步提升。 2023年下半年,多家企業推出20尺5MWh的儲能集裝箱,并逐步發展成為當下業內的主流應用。 雖然5MWh模式才更新不久,但是諸多頭部企業已經在新一輪容量升級競賽中率先“搶跑”,推出6MWh甚至是7MWh、8MWh儲能系統產品。 今年4月,寧德時代發布了全新儲能產品——天恒儲能系統。該系統以6.25MWh的高能量儲備,成為行業關注的焦點。 在寧德時代發布6.25MWh儲能系統之后,多家企業也緊隨其后,發布了6MWh+的儲能系統。這些企業包括比亞迪儲能、瑞浦蘭鈞、協鑫集團、蜂巢能源、海辰儲能等。 步入9月,6MWh+儲能系統再“上新”,遠景能源、中車株洲所、中創新航、昆宇電源、天弋能源等多家企業紛紛跟進。 在這其中,遠景正式發布的全球最大儲能系統——標準20尺單箱8MWh+,更是推動儲能系統開啟8MWh級篇章。 電站建設是創新技術匯總的成果。2024年,大型儲能電站如雨后春筍般涌現,我國新型能源儲能投運規模持續穩步增長,尤其是在在風光資源豐富的地區,大規模儲能電站的投運速度明顯加快。 據國家能源局最新披露:截至2024年9月底,全國已建成投運新型儲能5852萬千瓦/1.28億千瓦時(58.52GW/128GWh),較2023年底增長約86%。這一增長趨勢預計將在全年持續。 國家能源局先前曾披露,截至2023年底,全國已建成投運新型儲能項目累計裝機規模達3139萬千瓦/6687萬千瓦時(31.39GW/66.87GWh)。 結合以上兩個數據,可以計算出:2024年1-9月份,中國新型儲能投運項目凈增長27.13GW/61.13GWh。 除規模變“大”以外,2024年投運的儲能項目還呈現出技術路線圖變“大”以及應用場景變“大”等特點。 除主流的鋰離子電池儲能外,鈉離子電池、壓縮空氣儲能、重力儲能、飛輪儲能、液流電池等技術也在不斷發展并逐漸得到應用,有多個使用相關技術的代表性項目建成投運。 同時,儲能電站也已經廣泛應用于電力系統調峰調頻、可再生能源并網、微電網和分布式能源系統等領域。 未來之路,指向何方? 自2021年行業快速爆發以來,儲能市場持續增長,這片廣闊的土地也吸引了大量玩家進入。隨著競爭的加劇和產能的擴張,企業只能通過持續的技術創新和降本增效來尋找生存點。 當前,儲能市場正興起一股從電芯至系統,乃至電站全面“擴容”的風潮。然而,在這場“大容量”的征程中,仍有諸多挑戰與疑問亟待深入探索與解答。 首先是安全這一經典的話題。隨著儲能電站規模與電芯容量的不斷攀升,散熱難題愈發凸顯,容易形成“熱島”效應,導致電池短路和熱失控。同時,儲能系統規模的擴大,也對其穩定性提出了更為嚴苛的要求,任何微小的故障都可能影響整個電站的平穩運行。 技術層面,電芯的大型化對生產設備的性能提出了更高的標準。系統規模的擴大,意味著需要集成更多的電芯與組件,這無疑對系統的穩定性和可靠性構成了巨大的挑戰。 經濟層面,電芯容量的增大看似能夠帶來成本的降低,但系統和電站規模的擴大,卻使得運維的難度與成本同步攀升。如何在確保系統高效運行的同時,有效控制運維成本,成為亟需解決的現實問題。 對于以上提出的問題,許多業內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:對性價比的追求是市場不變的趨勢,但實現更低成本有多條技術路線,包括技術創新、結構創新、材料創新等,做大容量只是其中的一條解決方案。作為生產廠商必然要順應市場需求,但具體選擇哪一條路線進行降本,不同廠家會有不同的理解與側重。 天合儲能總裁孫偉曾提出:所謂“大”只是一個發展方向,并非無止境地發展。“大”不能單純認為是電芯的外形尺寸的擴大,而是在合理范圍之內,充分利用體積比能量密度的提升,實現多重利益、多重維度的“大”。 陽光電源光儲集團副總裁、儲能事業部總裁徐清清則認為,盲目增加體積和容量,是市場過度競爭的產物。儲能電芯應該趨于標準化,625Ah電芯在安全風險、系統成本和產品質量上能達到最優解。 在全球能源轉型的浪潮中,儲能行業作為連接能源生產與消費的橋梁,正以空前之勢蓬勃發展。技術進步與市場需求的明確驅動著行業向更大規模邁進,包括電芯、系統及電站的全面擴容,此趨勢預計將持續深化。 然而,單純追求“大”并非終極目標,若行業標準、工藝技術與擴張步伐不匹配,將阻礙產業的協同進步。因此,行業需尋求安全、性能與成本之間的最佳平衡點。 大容量電芯、儲能系統及電站的發展,必須以安全為基石,同時不斷提升性能并控制成本。唯有如此,方能確保儲能行業穩健前行,為能源轉型與可持續發展提供堅實支撐。
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