中國儲能網(wǎng)訊:近日,“寧王”又甩出王炸,震動儲能界。
5月7日,寧德時代在德國慕尼黑電池儲能展發(fā)布TENER Stack,這是全球首款可量產的9MWh超大容量儲能系統(tǒng)解決方案。其在系統(tǒng)容量、部署靈活性、安全性與運輸效率等維度均實現(xiàn)突破。
該款產品最大的亮點是,為滿足全球多國36噸的陸運法定限重要求,寧德時代開發(fā)了“Two in One”模塊化設計,采用創(chuàng)新的“上下堆疊積木式結構”,將系統(tǒng)拆分為兩個模塊,將每個半高箱的重量嚴格控制在36噸以下,確保符合全球99%市場的運輸法規(guī),同時,最多可節(jié)省35%的運輸成本。
據(jù)寧德時代介紹,TENER Stack在獨創(chuàng)的分體結構設計之下,搭載了高能量密度電芯與五年零衰減技術,實現(xiàn)了單柜9MWh的容量,相比傳統(tǒng)20英尺儲能系統(tǒng),能量密度提升50%,體積利用率提升45%。
看到“Two in One”,很容易聯(lián)想到“ALL in One”。
2020年,工商儲龍頭奇點能源在行業(yè)內首次提出并采用“All in One”的設計理念,將長壽命電芯,電池管理系統(tǒng)BMS、高性能變流系統(tǒng)PCS、主動安全系統(tǒng)和高效熱管理系統(tǒng)融于單個機柜,形成一體化即插即用的智慧能量塊產品eBlock。
每個能量塊都具備能量存儲和交直流功率變換的能力,并可通過多機并聯(lián)實現(xiàn)儲能電站的彈性擴容和積木式搭建,定義了工商儲集成新標準,成為此后,工商儲系統(tǒng)架構設計的主流范式。
同樣作為電芯和大儲系統(tǒng)的頂流,寧德時代創(chuàng)新的“Two in One”能否引領大儲系統(tǒng)集成架構的新標準值得期待。
但是,從去年以來市場上推出的大儲系統(tǒng)新品來看,突破傳統(tǒng)架構已經(jīng)成為趨勢。
在降本增效的需求下,大儲系統(tǒng)持續(xù)向更高容量迭代,但是,儲能集裝箱普遍采用國際標準集裝箱尺寸,在20尺集裝箱下,能容納的電芯數(shù)量有限,如何大儲系統(tǒng)做到更高容量,解決的途徑有兩個,一個是將電芯容量做大,通過大容量電芯減少結構件數(shù)量,降本的同時也可實現(xiàn)系統(tǒng)容量的同步升級。
于是,以314Ah+5MWh的產品組合成為目前儲能市場的主流選擇,另外,市場上也陸續(xù)出現(xiàn)560Ah、587Ah、625Ah、688Ah等容量的20尺儲能集裝箱,系統(tǒng)容量不斷向5MWh、6MWh、7MWh,8MWh甚至是10MWh的突破。
當電芯越來越大成為趨勢,解鎖容量更大的系統(tǒng)架構和集成模式成為行業(yè)正在探索的又一個新方向,2024年以來,一些企業(yè)探索了一些新的方法。
2024年底,海辰儲能突破固有的產品思維模式,提出將PACK作為基礎產品平臺的概念,將Pack之外的模塊配置在了20尺集裝箱之外,通過解耦系統(tǒng)功能模塊,將電、熱、控制、消防、功率等強耦合關系轉變?yōu)槿躐詈详P系,從而解鎖儲能電站新形態(tài)。
在這種解耦的形態(tài)下,可以通過柔性配置不同數(shù)量的 ∞Pack 實現(xiàn) 7MWh+,乃至 8MWh+系統(tǒng)產品,在客戶需求改變的時候,可以像堆樂高一般的增配相應的功能模塊,大幅降低產品的設計和采購成本。
今年的2月,美國儲能系統(tǒng)集成商Fluence Energy宣布推出全新高能量密度的儲能系統(tǒng)Smartstack?,顛覆了現(xiàn)有儲能系統(tǒng)集成設計理念,是行業(yè)從“固定集成”向靈活組裝的一次大膽嘗試。
該儲能系統(tǒng)Smartstack采用314Ah儲能電芯,可實現(xiàn)高達7.5MWh 的存儲容量。架構設計擺脫了行業(yè)標準的20英尺集裝箱,將系統(tǒng)拆分為更易于運輸?shù)闹亓亢统叽鐔卧?/span>
具體來看,F(xiàn)luence Smartstack分為Smart Skid和Smart Pods兩部分,實現(xiàn)了電池柜與3S系統(tǒng)的分離,跳脫了主流儲能柜電池+3S集成在單柜內的設計。
其中,Smart Pods為模塊化獨立的電池艙,僅包含電池模組、局部BMS傳感器及基礎溫控單元,可支持不同供應商的電池。
而Smart Skid電氣控制艙,集中部署3S核心設備,集成了冷卻系統(tǒng)、消防裝置、線纜等,融和了智控和監(jiān)控系統(tǒng),負責能量轉換、調度與安全控制,可與電池艙連接,以實現(xiàn)快速安裝和預測性維護,而無需停機。
值得一提的是,上述兩大企業(yè)的方案都強調了模塊化概念,都可通過增加電池模塊、PACK,或兼容不同電池從而實現(xiàn)更長的儲能時長。
3月,楚能新能源全新一代472Ah大容量儲能電芯,搭載472Ah電芯的CORNEX M6系列儲能預制艙涵蓋了四款針對不同需求而設計的產品矩陣,最高可拓展為2000V平臺、20尺單艙7.06MWh的旗艦版本。
這其中的奧秘是憑借橫縱成簇的創(chuàng)新設計,楚能新能源實現(xiàn)一款產品、四種方案的市場布局,大幅降低產線調整成本的同時,可為不同客戶提供定制化儲能解決方案。
以2000V - 6.28MWh系統(tǒng)而言,針對未來2000V高壓平臺的發(fā)展趨勢,由40個插箱組成的1500V平臺6.28MWh系統(tǒng)方案可快速完成切換。無需改變電芯數(shù)量或整體布局,將成簇方式由縱向調整為橫向,串并方式變?yōu)?P520S。每排5個電池插箱組成一個電池簇,單簇串聯(lián)的電芯數(shù)量提升1/4至520個,標稱電壓隨之提升25%,達到1664V,滿足客戶對高壓平臺的需求。
上述各家企業(yè)突破大儲系統(tǒng)20尺傳統(tǒng)架構的出發(fā)點在于在有限的空間實現(xiàn)能量與效率的提升,實現(xiàn)差異化競爭,但這樣的探索也面臨一些新問題,比如,有觀點認為寧德時代的堆疊式設計存在散熱問題,大量儲能單元堆疊易積熱,影響電池性能與壽命,甚至可能引發(fā)熱失控,需額外配置復雜散熱系統(tǒng),增加成本。
同時,還包括維護不便,故障單元拆卸替換困難,可能需停機,影響系統(tǒng)運行。
大儲系統(tǒng)容量大的終點在哪?設計架構該不該走向統(tǒng)一?隨著行業(yè)競爭的深入,最終將由市場決定。