中國儲能網(wǎng)訊:國家能源局發(fā)布的數(shù)據(jù)顯示,截至2024年年底,全國已建成投運的新型儲能項目,累計裝機規(guī)模達73.8GW/168GWh,較2023年底增長超過130%。平均儲能時長2.3小時,較2023年底增加約0.2小時。
從儲能時長看,4小時及以上新型儲能電站項目逐步增加,截至2024年年底裝機占比為15.4%,較2023年底提高約3個百分點。
從全球范圍看,伴隨太陽能和風(fēng)能等間歇性能源裝機占比越來越高,電力系統(tǒng)對大規(guī)模長時儲能的需求也越來越迫切。有機構(gòu)預(yù)測,到2030年,時長8小時的儲能系統(tǒng)項目在功率上的占比將達到30%,容量占比將達到50%,24小時以上的儲能系統(tǒng)項目,將在2030年以后迅速得到提升。
在此背景下,儲能技術(shù)的主力軍——鋰電池正憑借其高能量密度、長壽命、高安全性等優(yōu)勢,迅速搶占市場。尤其是當(dāng)前全球儲能市場競爭加劇,儲能企業(yè)競相發(fā)力長時儲能賽道,今年開年僅兩個多月的時間,已有多家儲能廠商推出7MWh+儲能系統(tǒng),及8小時鋰電系統(tǒng)等多款新品,試圖以差異化路徑?jīng)_破“內(nèi)卷”,搶占市場先機。
鋰電長時儲能系統(tǒng)不斷取得“新突破”
近日,澳大利亞綠色能源投資機構(gòu)Quinbrook Infrastructure Partners宣布,其與寧德時代合作開發(fā)的8小時鋰離子電池儲能系統(tǒng)EnerQB,將在澳大利亞各地落地總規(guī)模達3GW/24GWh的項目集群,助力該國實現(xiàn)可再生能源消納與電網(wǎng)升級目標(biāo)。
Quinbrook稱,不同于市場上部分宣稱的8小時儲能系統(tǒng),采用2h或4h設(shè)計并通過降低運行速率實現(xiàn)時長擴展,EnerQB從底層架構(gòu)即圍繞8小時充放電需求定制,是“‘世界上第一款’真正的8小時鋰離子電池儲能系統(tǒng)”,通過結(jié)構(gòu)優(yōu)化,使能量密度較現(xiàn)有技術(shù)提升近80%。Quinbrook還表示,此前美國、英國市場投建的儲能項目多以4h儲能系統(tǒng)為主,EnerQB將帶來項目儲能時長的演變,對于澳大利亞這樣太陽輻射較高的地區(qū),增加項目時長有助于提高成本競爭力。
除了鋰電巨頭寧德時代在長時儲能系統(tǒng)領(lǐng)域取得的新突破外,國內(nèi)電池企業(yè)如國軒高科、遠景儲能,系統(tǒng)集成廠商中車株洲所;海外的系統(tǒng)集成廠商Fluence、挪威初創(chuàng)公司Elinor Batteries等均發(fā)布了7MWh+儲能系統(tǒng)產(chǎn)品。
今年2月,國軒高科在日本電池展上,發(fā)布了其自研的7MWh集裝箱儲能系統(tǒng)。據(jù)介紹,該系統(tǒng)采用大容量、高安全性的模塊化設(shè)計,搭配650Ah大容量儲能電芯。
全球排名前五的美國系統(tǒng)集成商Fluence則宣布,推出其單套儲能容量最高達7.5MWh的儲能系統(tǒng)Smartstack,該系統(tǒng)采用314Ah電芯。值得一提的是,該系統(tǒng)的設(shè)計,打破了行業(yè)傳統(tǒng)的20尺集裝箱標(biāo)準(zhǔn),改為更易運輸、更具靈活性的模塊化結(jié)構(gòu),可根據(jù)不同的市場需求進行定制,配置2h、4h、6h或8h放電市場的儲能電池。
挪威初創(chuàng)公司Elinor Batteries近日也推出了其新產(chǎn)品Orkan DC Block,表示該產(chǎn)品的能量密度將比現(xiàn)有產(chǎn)品高30%。并宣稱,其在2026年和2027年將提高2h系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn),實現(xiàn)20尺集裝箱儲能容量達6.7MWh/7.2MWh。據(jù)介紹,該電池產(chǎn)品的設(shè)計是其與中國技術(shù)供應(yīng)商莫路斯科技合作完成的。
此外,遠景儲能早在2024年便已發(fā)布標(biāo)準(zhǔn)20尺箱8MWh+儲能系統(tǒng),該系統(tǒng)采用其自研700Ah+儲能專用電芯。中車株洲所發(fā)布了名為CESS-4.0“變形金剛”的解決方案,容量高達6.904MWh/7.4MWh,其還聯(lián)合業(yè)內(nèi)多家電芯企業(yè),推出了688Ah大電芯。
伴隨全球多家儲能廠商推出7MWh+儲能系統(tǒng),7MWh時代正在“迫近”,未來跟進的企業(yè)將越來越多,競爭也將更為激烈。
大容量電芯落地是“關(guān)鍵”
儲能系統(tǒng)容量達到7MWh+需要更大容量的電芯,當(dāng)前的實現(xiàn)方式主要有兩種:一是打破20尺標(biāo)準(zhǔn)箱架構(gòu),通過采用314Ah電芯,以模塊化結(jié)構(gòu)靈活配置來實現(xiàn);二是基于20尺標(biāo)準(zhǔn)集裝箱尺寸,通過500Ah+大電芯來實現(xiàn)。從當(dāng)前的市場情況看,314Ah儲能電芯已普遍實現(xiàn)量產(chǎn),數(shù)據(jù)顯示,314Ah電芯在全球儲能市場的滲透率已超40%,預(yù)計2025年將實現(xiàn)滲透率超70%。
而下一代500Ah+大容量儲能電芯的競爭格局尚未明朗,其量產(chǎn)更是“任重而道遠”,業(yè)內(nèi)普遍推測其量產(chǎn)大概還需要半年左右的時間,甚至不少廠商的500Ah+大電芯仍處于試驗階段。
從電芯規(guī)格來看,下一代大容量電芯涵蓋564Ah、587Ah、625Ah、628Ah、650Ah、688Ah、690Ah、720Ah等多種規(guī)格。
不過值得注意的是,技術(shù)路線上,大容量電芯制造工藝普遍由“卷繞”轉(zhuǎn)向了“疊片”,原因在于卷繞工藝應(yīng)用在大電芯制造過程中,極易出現(xiàn)極片褶皺、黑斑、析鋰等影響電芯安全的問題,疊片工藝則因其特性具有更穩(wěn)定的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和較長的循環(huán)壽命等優(yōu)點,與大容量儲能電芯具有更好的兼容性。形態(tài)方面,500Ah+大電芯普遍突破了“71173”方形尺寸,選擇了更薄的“刀片形態(tài)”。但在實際生產(chǎn)中,存在工藝難度大而良率較低的問題。
從量產(chǎn)進度來看,億緯鋰能已于去年12月投產(chǎn)了628Ah超大容量電芯Mr.Big;中車株洲所聯(lián)合多家電芯廠商推出的688Ah超大容量電芯在今年年初已紛紛下線。
寧德時代500Ah+電芯預(yù)計將在2025年落地(19GWh阿聯(lián)酋項目將采用天恒儲能系統(tǒng));遠景全新一代500+Ah、700+Ah儲能大電芯,計劃將分別于2025年、2026年實現(xiàn)量產(chǎn);海辰儲能基于587Ah和1175Ah電芯的6.25MWh大容量儲能系統(tǒng),預(yù)計將于今年第二季度全球交付;蜂巢能源770Ah電芯,也計劃在今年第二季度于成都基地量產(chǎn)。
從發(fā)展趨勢看,下一代500Ah+大容量電芯的研發(fā)量產(chǎn)正在全力推進中,預(yù)計多將于2025年Q2-2026年陸續(xù)量產(chǎn)。此外,儲能電芯向大容量迭代,已打破此前“71173”的尺寸,儲能系統(tǒng)方案中也出現(xiàn)了打破20尺標(biāo)準(zhǔn)集裝箱的架構(gòu),轉(zhuǎn)而采用更易運輸、更具靈活性的模塊化結(jié)構(gòu),通過配置不同放電時長的儲能電池,以實現(xiàn)更長的儲能時長。
總之,今年開年儲能市場從系統(tǒng)設(shè)計到電芯迭代,已展現(xiàn)出一系列變化,儲能廠商應(yīng)緊跟場景應(yīng)用的變化,洞察行業(yè)先機,搶抓競爭制勝的關(guān)鍵籌碼。