中國儲(chǔ)能網(wǎng)訊:隨著儲(chǔ)能技術(shù)的不斷進(jìn)步,在降本增效、提升性能的需求下,大容量電芯以其卓越的性能優(yōu)勢,在儲(chǔ)能的各個(gè)場景中展現(xiàn)出強(qiáng)大的應(yīng)用潛力。
其中,以314Ah電芯為代表的第二代儲(chǔ)能電芯,憑借其在容量、成本效益、集成簡化、設(shè)備與人力成本節(jié)約等多方面的優(yōu)勢,在大儲(chǔ)市場已然成為主流選擇,在工商業(yè)儲(chǔ)能市場也在加快滲透,并且,隨著更多的系統(tǒng)集成商出海,其在海外市場的應(yīng)用步伐也在加快。
數(shù)據(jù)顯示,2024年全年其全球滲透率達(dá)到40%,且280Ah向314Ah的產(chǎn)能切換率超過50% 。
行業(yè)預(yù)測,2025年314Ah電芯市場滲透率有望進(jìn)一步提升至70%。
值得關(guān)注的是,在能源轉(zhuǎn)型與分布式能源發(fā)展的浪潮下,大容量電芯也在加速進(jìn)入戶用儲(chǔ)能領(lǐng)域。
圖片來源于華為智能光伏微信公眾號(hào)
2023年,華為推出LUNA2000-7/14/21-S1戶儲(chǔ)產(chǎn)品,在行業(yè)內(nèi)率先將280Ah超大電芯應(yīng)用于戶用儲(chǔ)能,成為繼50Ah電芯和100Ah電芯大規(guī)模應(yīng)用于戶儲(chǔ)之后,引領(lǐng)280Ah裝機(jī)戶儲(chǔ)的新技術(shù)潮流,此后,寧德時(shí)代等企業(yè)戶儲(chǔ)產(chǎn)品也在跟進(jìn)此路線。
進(jìn)入2025年,300+Ah儲(chǔ)能電芯進(jìn)入戶儲(chǔ)領(lǐng)域的趨勢更加明顯。
3月,捷能家儲(chǔ)推出51.2V/300Ah高能電池組,容量15度電,無論是在高熱的 50℃環(huán)境中充電,還是在低至- 20℃的嚴(yán)寒中放電,都能做到游刃有余。
圖片來源于西安圖為電氣微信公眾號(hào)
西安圖為電氣也在3月發(fā)布了家儲(chǔ)智能高壓并聯(lián)模塊,集成DC/DC雙向直流變換器與電池管理系統(tǒng)(BMU),將低壓鋰電池模組升壓至高壓母線,實(shí)現(xiàn)模組與高壓側(cè)直接并聯(lián),適配280/314Ah大容量電芯,助力全生命周期PACK度電成本降低40%。
5月,上能電氣發(fā)布新一代戶用光儲(chǔ)解決方案,以車規(guī)級(jí)安全標(biāo)準(zhǔn)為基石,每個(gè)電池組中包含6顆335Ah高品質(zhì)、大容量電芯,該產(chǎn)品配備六維立體主動(dòng)安全防護(hù)系統(tǒng),單個(gè)設(shè)備支持最多四組電池包的智能堆疊,可靈活擴(kuò)展至25.6KWh。
圖片來源于上能電氣微信公眾號(hào)
科樂新能源也推出“易家儲(chǔ)能”系列,以高功率輸出、低成本和強(qiáng)環(huán)境適應(yīng)性為核心優(yōu)勢,實(shí)現(xiàn)了單電芯從3.2V升壓逆變至220V,功率達(dá)到500W輸出。
大容量電芯向戶儲(chǔ)領(lǐng)域滲透背后的邏輯是,2023年以來,戶儲(chǔ)系統(tǒng)逐步向模塊化和高壓化方向邁進(jìn)。而實(shí)現(xiàn)高壓的方式有兩種,一是串聯(lián)電池包實(shí)現(xiàn)高壓,二是低壓電池包通過DC/DC升壓。
多個(gè)電芯串聯(lián)組成的戶儲(chǔ)高壓電池系統(tǒng),對(duì)電池的一致性和BMS管理能力要求更高,因?yàn)殡S著系統(tǒng)運(yùn)行,電芯的不一致性問題帶來的容量木桶短板效應(yīng)凸顯,可能導(dǎo)致系統(tǒng)容量遠(yuǎn)低于所有電芯的容量和。
為了解決這個(gè)問題,電池Pack級(jí)DC/DC升壓這一技術(shù)路線逐漸成為主流。
當(dāng)前,戶儲(chǔ)單個(gè)電池包通常為5~10kWh,對(duì)應(yīng)50-100Ah電芯,而280/314Ah的1P16S方案單個(gè)電池包帶電量可達(dá)14.3kWh/16.1kWh,不僅可實(shí)現(xiàn)對(duì)戶儲(chǔ)電池Pack進(jìn)行降本,采用低壓電池+DC/DC升壓的方案還能夠應(yīng)對(duì)后期電芯一致性不好和新舊電池混用的情況,從而提高產(chǎn)品壽命。
預(yù)計(jì)2025年,市場上針對(duì)日本、美國等市場的14-16kWh左右的大容量升級(jí)版戶儲(chǔ)系統(tǒng)將陸續(xù)推出。
大容量電芯應(yīng)用于戶儲(chǔ)領(lǐng)域?yàn)榧彝ビ秒妶鼍皫砹烁锩宰兓?/span>
比如,應(yīng)用大容量電芯的戶儲(chǔ)系統(tǒng)可存儲(chǔ)夜間低谷電價(jià)時(shí)的電能,在白天用電高峰時(shí)使用,實(shí)現(xiàn)削峰填谷,降低電費(fèi)支出。對(duì)于安裝了太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的家庭,大容量電芯能儲(chǔ)存多余的光伏電能,供夜間或陰雨天使用,提高能源自給率,減少對(duì)電網(wǎng)的依賴。
大容量電芯戶儲(chǔ)系統(tǒng)可滿足全屋電器設(shè)備的用電需求,如空調(diào)、冰箱、洗衣機(jī)、電磁爐等同時(shí)運(yùn)行。
在電網(wǎng)斷電或?yàn)?zāi)害天氣等突發(fā)情況下,大容量電芯戶儲(chǔ)系統(tǒng)可作為應(yīng)急電源,支持家庭用電零中斷。如在偏遠(yuǎn)地區(qū),電網(wǎng)供電穩(wěn)定性差,大容量戶儲(chǔ)電芯可保證家庭基本用電。
有電動(dòng)汽車的家庭,可在夜間利用大容量電芯儲(chǔ)存的低價(jià)電為汽車充電,減少充電成本。
對(duì)于居住在偏遠(yuǎn)山區(qū)、海島等沒有接入電網(wǎng)或電網(wǎng)接入困難的地區(qū),大容量電芯搭配太陽能板或小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)等,能構(gòu)建獨(dú)立的離網(wǎng)供電系統(tǒng),滿足日常生活用電需求。
當(dāng)然,大容量電芯應(yīng)用于戶儲(chǔ)市場也存在不少挑戰(zhàn)。
首先是安全問題,大容量電芯單體能量高,熱失控時(shí)釋放能量更高,熱量聚集易引發(fā)鏈?zhǔn)椒磻?yīng),需要更先進(jìn)的熱管理系統(tǒng)和安全防護(hù)技術(shù)。
其次是制造工藝要求高,先進(jìn)的制造工藝才能保證電芯內(nèi)部結(jié)構(gòu)的一致性和穩(wěn)定性,減少缺陷和隱患。
還有適配性問題,大容量電芯需要與合適的電池管理系統(tǒng)(BMS)、逆變器等設(shè)備相匹配,以實(shí)現(xiàn)最佳性能和安全運(yùn)行。不同廠家的設(shè)備兼容性也需要解決。
未來,大容量電芯在戶儲(chǔ)領(lǐng)域的應(yīng)用將不斷拓展。隨著技術(shù)的進(jìn)步,其安全性、壽命和性能將不斷提升,成本也有望進(jìn)一步降低,推動(dòng)家庭儲(chǔ)能系統(tǒng)向“一周自循環(huán)”等更高目標(biāo)發(fā)展。
同時(shí),標(biāo)準(zhǔn)化和模塊化設(shè)計(jì)將成為重要方向,提高產(chǎn)品的互換性和可擴(kuò)展性,更好地滿足不同用戶的需求。