中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊：在酷暑季節(jié)等電力需求高速增長(zhǎng)和電網(wǎng)特殊時(shí)段供應(yīng)能力極大不足的矛盾下，儲(chǔ)能開(kāi)始真刀真槍進(jìn)入“試煉”。江蘇今年對(duì)儲(chǔ)能電站的迎峰度夏保供調(diào)用，標(biāo)志著中國(guó)儲(chǔ)能市場(chǎng)開(kāi)始進(jìn)入大規(guī)模的交易。
在儲(chǔ)能加速走向交易的同時(shí)，安全問(wèn)題日漸凸顯。尤其，當(dāng)前儲(chǔ)能電芯不斷向大、系統(tǒng)不斷向大、電站不斷向大，安全問(wèn)題迎來(lái)嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。天合儲(chǔ)能副總裁馮玟生強(qiáng)調(diào)“無(wú)論從哪種角度來(lái)講，儲(chǔ)能的安全性都至關(guān)重要；一方面，儲(chǔ)能是新型電力系統(tǒng)的核心組成部分，設(shè)備穩(wěn)定性會(huì)直接決定整個(gè)電網(wǎng)穩(wěn)定性；另一方面，在用戶側(cè)場(chǎng)景，儲(chǔ)能電站的平穩(wěn)運(yùn)行和老百姓的生命財(cái)產(chǎn)安全息息相關(guān)。
在保障儲(chǔ)能安全方面，天合很早就確定了全棧自研天合芯道路，并不斷深耕研發(fā)、生產(chǎn)、制造板塊，全面護(hù)航儲(chǔ)能安全。近期，天合光能還發(fā)布了行業(yè)里第一本《天合儲(chǔ)能系統(tǒng)安全可靠性白皮書》，展示了天合產(chǎn)品的安全措施和第三方認(rèn)證，從行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)引領(lǐng)儲(chǔ)能安全。
聚焦專用電芯，護(hù)航儲(chǔ)能系統(tǒng)安全之基
電芯對(duì)于儲(chǔ)能系統(tǒng)意味著什么？馮玟生表示，首先從成本角度來(lái)看，電芯在整個(gè)儲(chǔ)能系統(tǒng)中占比超50%，毫無(wú)疑問(wèn)是重中之重。
其次，從安全角度而言，電芯本征安全非常關(guān)鍵。電芯本身的安全問(wèn)題可以稱得上是安全手段中關(guān)鍵的“1”，有了“1”，才能在后面加無(wú)數(shù)的0。電芯的安全可靠對(duì)于整個(gè)儲(chǔ)能系統(tǒng)至關(guān)重要。
再次，從儲(chǔ)能全生命周期管理來(lái)說(shuō)，電芯并不是簡(jiǎn)單的部件。光伏、風(fēng)電等領(lǐng)域的產(chǎn)品相對(duì)穩(wěn)定，但儲(chǔ)能是相對(duì)復(fù)雜的產(chǎn)品體系，而儲(chǔ)能電芯作為核心部件的重要性愈發(fā)凸顯。
因此，天合儲(chǔ)能對(duì)電芯研發(fā)到制造全生命周期流程管理非常嚴(yán)格。若電芯沒(méi)有較好的一致性，一套儲(chǔ)能系統(tǒng)就會(huì)出現(xiàn)非常強(qiáng)的木桶效應(yīng)。從整個(gè)儲(chǔ)能資產(chǎn)的長(zhǎng)期價(jià)值、可用容量綜合來(lái)看，電芯是整個(gè)產(chǎn)業(yè)的關(guān)鍵。
基于上述幾點(diǎn)考量，天合儲(chǔ)能早就將電芯的研發(fā)制造能力定義為核心能力，以此助力天合在電池艙再到系統(tǒng)層面做到行業(yè)領(lǐng)先。
據(jù)高工儲(chǔ)能了解，天合于2022年行業(yè)率先發(fā)布了第一款10000次以上循環(huán)壽命的電芯。去年，天合也行業(yè)率先發(fā)布了單體達(dá)到7MWh、循環(huán)壽命超過(guò)10000次的首年零衰減的產(chǎn)品。
馮玟生認(rèn)為，自研天合芯的戰(zhàn)略價(jià)值顯著，不管成本、安全、性能領(lǐng)先性，亦或是全生命周期的可靠性與容量表現(xiàn)，均與電芯息息相關(guān)。正因?yàn)樘旌闲镜膽?zhàn)略定位，天合有信心從產(chǎn)品到整體解決方案做到“遙遙領(lǐng)先”。區(qū)別于其他電芯玩家，天合只專注于儲(chǔ)能領(lǐng)域，不涉足動(dòng)力，也不跨界其他場(chǎng)景，從儲(chǔ)能系統(tǒng)、儲(chǔ)能電站的角度出發(fā)考慮未來(lái)電芯發(fā)展方向。
系統(tǒng)思維，構(gòu)建下一代儲(chǔ)能專用電芯
2024年可謂整個(gè)電芯行業(yè)的分水嶺，過(guò)去幾年，電芯主要由CATL引領(lǐng)的71173尺寸電芯為主。但今年起，電芯企業(yè)巨頭CATL、億緯鋰能等企業(yè)相繼出爐更大容量電芯，使得下一代電芯的競(jìng)爭(zhēng)更加白熱化。更甚者，儲(chǔ)能系統(tǒng)集成商包括中車株洲所、陽(yáng)光電源等也入局參與下一代電芯產(chǎn)品的定義，使得下一代儲(chǔ)能電芯的爭(zhēng)奪持續(xù)演化。
馮玟生提出，當(dāng)前行業(yè)忽視的是，儲(chǔ)能電芯如何實(shí)現(xiàn)更好散熱性問(wèn)題。儲(chǔ)能的應(yīng)用場(chǎng)景對(duì)散熱性的需求并不一致。大電芯散熱性能相對(duì)來(lái)說(shuō)會(huì)變差，一致性難度會(huì)變大，所以需要平衡散熱和一致性的難題。
當(dāng)前，2小時(shí)、4小時(shí)這兩類使用場(chǎng)景在整個(gè)儲(chǔ)能占了80%。但未來(lái)，儲(chǔ)能應(yīng)用場(chǎng)景將進(jìn)一步拓寬。從目前研發(fā)角度來(lái)看，下一代大電芯500Ah +、600Ah+運(yùn)用到1小時(shí)、2小時(shí)場(chǎng)景已經(jīng)不再適合。更大容量的儲(chǔ)能電芯將更多應(yīng)用在4小時(shí)及以上場(chǎng)景。
從構(gòu)建新型電力系統(tǒng)的多樣性應(yīng)用場(chǎng)景來(lái)說(shuō)，未來(lái)儲(chǔ)能電芯的產(chǎn)品必然會(huì)多樣化。馮玟生舉例稱，未來(lái)1小時(shí)系統(tǒng)可能是100 Ah+，2小時(shí)系統(tǒng)可能是300 Ah+，4小時(shí)系統(tǒng)更多是500 Ah+。隨著產(chǎn)品的創(chuàng)新，未來(lái)可能會(huì)出現(xiàn)700Ah +甚至更高的。
不同應(yīng)用場(chǎng)景對(duì)于電芯的散熱性要求不同。是否可以兼顧大容量和更好的散熱性，這正是天合正在考慮的創(chuàng)新方向。
在馮玟生看來(lái)，目前500Ah+的產(chǎn)品是沿著原來(lái)314Ah體系做的升級(jí)，只屬于量的改變，并不是從量變到質(zhì)變的飛躍。實(shí)際上，電芯變大并不是核心。從電芯出發(fā)，具備系統(tǒng)思維，生產(chǎn)性能卓越、安全可靠的下一代產(chǎn)品才是關(guān)鍵。
安全和性能的最優(yōu)平衡，是實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)能可持續(xù)發(fā)展關(guān)鍵
“儲(chǔ)能要想持續(xù)發(fā)展，一定是安全與性能的最優(yōu)平衡?！瘪T玟生表示，儲(chǔ)能安全并不是孤立的，相反，儲(chǔ)能安全是復(fù)雜的綜合工程，涉及多個(gè)學(xué)科。
一是，從電芯本征安全出發(fā)，保障儲(chǔ)能產(chǎn)品安全。例如基于鋰電池材料特性，包括一些活化劑的應(yīng)用以提高電芯本身的穿刺、過(guò)充的性能表現(xiàn)和安全指數(shù)等，做更多基礎(chǔ)研究。
二是，從電池艙、Pack設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)出發(fā)，保障起火不蔓延，甚至零安全事故。BMS可以通過(guò)算法均衡電芯的一致性問(wèn)題，避免因?yàn)镾OC（state of charge）等算法的精密度而發(fā)生過(guò)充過(guò)放。此外，電氣安全、熱管理等綜合問(wèn)題也需不斷攻克，以便整套系統(tǒng)安全“無(wú)死角”。簡(jiǎn)而言之，電池艙的安全設(shè)計(jì)，主要解決如何用好的問(wèn)題。
三是，從電站資產(chǎn)的角度來(lái)看，電芯是個(gè)生命體，在其未來(lái)的全生命過(guò)程中出現(xiàn)不一致是必然的，尤其電芯的生命末期，不可避免會(huì)發(fā)生性能跳水等問(wèn)題。但電芯的性能變化可通過(guò)數(shù)字化手段更加精確地監(jiān)測(cè)，從而構(gòu)建預(yù)防體系去避免安全事故發(fā)生。
四是，針對(duì)不同應(yīng)用場(chǎng)景，產(chǎn)品的適配性相當(dāng)關(guān)鍵。需要針對(duì)高海拔、高熱、高鹽霧地區(qū)極端環(huán)境以及多樣化環(huán)境，建立較為完善的仿真測(cè)試體系，可以保證“對(duì)的產(chǎn)品用在對(duì)的地方”，真正發(fā)揮產(chǎn)品效能。
自儲(chǔ)能業(yè)務(wù)創(chuàng)立以來(lái)，天合儲(chǔ)能基于安全綜合性難題，堅(jiān)持全棧技術(shù)自主研發(fā)，實(shí)現(xiàn)從設(shè)計(jì)到交付的全流程嚴(yán)格管理，確保電芯的極致安全性能，構(gòu)建覆蓋從電芯到電池艙的安全設(shè)計(jì)體系。天合打造涵蓋電氣、結(jié)構(gòu)、熱管理和消防安全等多個(gè)維度安全核心優(yōu)勢(shì)，并結(jié)合AI智能監(jiān)控和預(yù)警系統(tǒng)，為大規(guī)模儲(chǔ)能安全運(yùn)行“保駕護(hù)航”。
安全行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)率先發(fā)布，讓每一度電更安全
近期，天合光能發(fā)布了行業(yè)里第一本《天合儲(chǔ)能系統(tǒng)安全可靠性白皮書》，自上而下帶動(dòng)整個(gè)行業(yè)對(duì)儲(chǔ)能安全問(wèn)題的重視，積極推動(dòng)整個(gè)行業(yè)、企業(yè)界標(biāo)準(zhǔn)的建立。
“儲(chǔ)能系統(tǒng)參與者眾多，跨界者龐雜。相對(duì)于風(fēng)電與光伏，儲(chǔ)能是個(gè)天花板很高的業(yè)務(wù)?！瘪T玟生強(qiáng)調(diào)，要想做好儲(chǔ)能，首先要有敬畏之心；其次要有長(zhǎng)期思維。天合在構(gòu)建從芯到艙的系統(tǒng)解決方案能力方面持續(xù)深耕。
隨著儲(chǔ)能系統(tǒng)大量安裝，安全運(yùn)行變得尤為重要。儲(chǔ)能系統(tǒng)一旦發(fā)生安全功能異常，可能會(huì)導(dǎo)致火災(zāi)和爆炸等事故，這已成為行業(yè)亟需解決的技術(shù)難題。
為應(yīng)對(duì)安全挑戰(zhàn)，天合儲(chǔ)能提出系統(tǒng)安全解決方案，涵蓋產(chǎn)品安全和質(zhì)量體系兩大核心領(lǐng)域。白皮書指出，天合儲(chǔ)能通過(guò)加強(qiáng)本征安全設(shè)計(jì)和完善質(zhì)量管理體系，致力于構(gòu)建更為安全可靠的儲(chǔ)能系統(tǒng)，確保從產(chǎn)品設(shè)計(jì)到生產(chǎn)、再到運(yùn)營(yíng)的每一個(gè)環(huán)節(jié)都符合最高安全標(biāo)準(zhǔn)。
在產(chǎn)品安全方面，天合儲(chǔ)能注重產(chǎn)品本征安全，從電化學(xué)體系的挑選、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、制造過(guò)程的環(huán)境控制，到缺陷電芯的檢測(cè)，每一個(gè)環(huán)節(jié)都嚴(yán)格把控。在質(zhì)量體系方面，天合儲(chǔ)能通過(guò)了ISO 9001國(guó)際質(zhì)量體系認(rèn)證，并不斷優(yōu)化全生命周期的質(zhì)量管理體系。
天合儲(chǔ)能系統(tǒng)獲得第三方權(quán)威機(jī)構(gòu)的廣泛認(rèn)證，包括電芯安全、電氣安全、溫控性能、熱失控安全、艙級(jí)IP防護(hù)等級(jí)驗(yàn)證、消防可靠性等。天合芯更是在UL、南德、中國(guó)電科院等權(quán)威機(jī)構(gòu)通過(guò)GB/T 36276、UL 9540A、UL 1642、UL 1973、UN 38.3、IEC 62619等海內(nèi)外標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)證，進(jìn)一步印證天合儲(chǔ)能產(chǎn)品安全可靠。
近期，天合光能還舉行了現(xiàn)場(chǎng)燃燒電池艙實(shí)驗(yàn)，進(jìn)一步檢驗(yàn)其產(chǎn)品的安全可靠性。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，天合儲(chǔ)能系統(tǒng)在極端熱失控條件下仍表現(xiàn)出色，成功抑制火勢(shì)蔓延。實(shí)驗(yàn)中，電池艙的防火設(shè)計(jì)和安全性能得到充分驗(yàn)證，多級(jí)防護(hù)措施和應(yīng)急響應(yīng)機(jī)制均按照預(yù)定程序有效運(yùn)作，是天合儲(chǔ)能產(chǎn)品力的有力佐證。
正是因?yàn)樘旌蠈?duì)產(chǎn)品安全的極致追求，才能保障天合儲(chǔ)能產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于全球市場(chǎng)。
近日，天合儲(chǔ)能宣布與全球知名儲(chǔ)能開(kāi)發(fā)商Eku Energy合作的英國(guó)Maldon BESS順利完成并網(wǎng)并正式投入運(yùn)營(yíng)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，在英國(guó)，天合光能儲(chǔ)能業(yè)務(wù)累計(jì)出貨超1GWh，充分顯示了天合在全球的交付能力。截至2024年6月底，天合儲(chǔ)能電池艙及系統(tǒng)累計(jì)出貨近7GWh。
未來(lái)，天合儲(chǔ)能將繼續(xù)攻克行業(yè)安全難題，為全球客戶提供更加安全可靠的儲(chǔ)能系統(tǒng)解決方案，“讓每一度電更安全”。
