業(yè)內(nèi)首個600Ah+電芯量產(chǎn)：儲能大型化如何破解“紅舞鞋魔咒”?

　　在丹麥作家安徒生100多年前的《紅舞鞋》童話名篇中，小姑娘偶然得到了一雙紅舞鞋。這雙“紅舞鞋”有著獨特的魔力，只要穿上它，就會瘋狂地起舞，除非死去，否則永遠停不下來。

　　停不下來的，是儲能電芯大型化的節(jié)奏。電芯廠商也似乎中了“紅舞鞋魔咒”，紛紛朝著大型化的方向狂飆。

　　2020年，寧德時代首先發(fā)布了280Ah的儲能電芯，打響了大型化的“第一槍”。這款電芯以其超過6000次的循環(huán)壽命、大單體容量和簡單的成組方式，十分匹配大儲和工商儲的應用場景，令眾多電芯企業(yè)紛紛效仿。在此之前，儲能電芯的單體容量多為50Ah、100Ah。

　　龍頭帶動效應明顯。隨著搭配280Ah電芯的20尺3MWh儲能柜成為主流，各家電芯廠紛紛推出了自己的280Ah電芯。直到今日，280Ah電芯依然活躍在儲能市場。

　　進入2022年以來，各大電芯廠家基于280電芯的尺寸不斷挖掘電芯潛能，開始朝著大型化方向發(fā)展，演化出了300Ah、305Ah、310Ah、314Ah、320Ah等不同容量規(guī)格的儲能電芯。其中，314Ah電芯因其極度匹配20尺5MWh電池柜，逐步成為行業(yè)共識和發(fā)展方向。

　　然而，電芯大型化并未就此止步。幾乎與推出300Ah+電芯同步，500Ah+、600Ah+甚至更大容量的電芯逐漸成為各大電芯廠商的研發(fā)重點。

　　跑在前面的是億緯鋰能和雄韜股份，二者分別推出了560Ah和580Ah容量的儲能電池，隨后，國內(nèi)電芯廠商紛紛加入大容量電芯的“軍備競賽”，相繼發(fā)布500Ah以上的電芯計劃或產(chǎn)品，且容量也不斷超越。

　　華夏儲能經(jīng)不完全統(tǒng)計，截至目前，國內(nèi)主流電芯廠商推出的大電芯產(chǎn)品包括(上圖)：蜂巢能源730Ah大容量儲能“短刀”電芯、南都電源(SZ：300068)690Ah儲能電芯、天弋能源630Ah長時儲能電芯、中創(chuàng)新航(HK：003931)625Ah儲能電芯、億緯鋰能628AhMr.Big儲能電芯，遠景儲能搭載單箱8MWh儲能系統(tǒng)的700Ah電芯，楚能新能源625Ah全新儲能專用電芯，鵬輝能源(SZ：300438)風鵬電芯590Ah儲能電芯，中車株洲所聯(lián)合蘭鈞新能源推出的688Ah的超大容量儲能電芯，瑞浦蘭鈞(HK：00666)問頂587Ah和625Ah儲能電芯等等。

　　而行業(yè)目前已公布的儲能電芯最大單體容量已達到了1130Ah。去年12月，電芯容量紀錄再被打破，海辰儲能在重慶全球首發(fā)了長時儲能專用電池MIC1130Ah，并宣布該款電芯循環(huán)壽命高達15000次，系統(tǒng)壽命可達25年——兩項指標均達到了行業(yè)高水平。

　　而就在今年10月29日，隨著上下游產(chǎn)業(yè)鏈總投資超130億元的山東海辰一體化零碳產(chǎn)業(yè)園項目的開工，意味著海辰儲能的1130Ah的量產(chǎn)也已經(jīng)提上日程。

　　作為儲能電芯新勢力，海辰儲能將電芯容量“跨越式”的從314Ah提升到1130Ah，大型化速度之快領跑行業(yè)，儲能電芯也即將進入“千安時時代”。未來這一紀錄會被誰再刷新呢?

　　白熱化市場競爭的推動

　　大容量電芯，其最大優(yōu)勢在于可以減少PACK端零部件的使用，簡化裝配工藝，同時提升了能量密度，從而在降低集成難度的同時，也降低了儲能系統(tǒng)的成本。

　　今年年初，億緯鋰能推出的搭載628Ah儲能電芯的儲能系統(tǒng)Mr.Giant，性能表現(xiàn)優(yōu)異，相較于314Ah方案，Mr.Giant可以使電芯數(shù)量減少50%，連接點減少50%，系統(tǒng)配件量減少50%，以此達到運維監(jiān)控量同步減少50%，同時支持“背靠背”系統(tǒng)布局，可減少土地占用面積35%。這對于生產(chǎn)端和客戶端來說都能起到降本增效的作用。

　　另外，隨著新能源發(fā)電在能源結(jié)構(gòu)中的占比不斷提高，對長時儲能的需求日益增長。

　　相關研究表明，當新能源裝機占比達到15%—20%時，長時儲能將成為剛需。而在海外儲能市場，尤其是歐美市場，4小時及以上的長時儲能占比日漸提升，行業(yè)迫切需要大容量的儲能電芯與之匹配。因此在一定程度上，頭部廠商加速相關產(chǎn)品的研發(fā)和上市，也是需求驅(qū)動的結(jié)果。

　　華夏儲能注意到，盡管大容量電芯市場前景廣闊，但目前還沒有迎來市場的轉(zhuǎn)折點。

　　10月22日，龍源電力旗下公司發(fā)布的儲能系統(tǒng)框采公開招標項目變更公告。這一變更意味深長：該項目共3個標段，規(guī)模合計1.5GWh，變更前，項目計劃采購280Ah電芯共1.3GWh，314Ah電芯共200MWh，變更后，計劃采購280Ah電芯共600MWh，314Ah電芯共900MWh。

　　也就是說，減少了280Ah以上電芯的采購量，而增加了314Ah以上電芯的采購量。

　　此次招標的代表意義在于，314Ah電芯正式替代280Ah電芯成為主流也才剛剛開始。

　　與此印證的是，不久前，中國電建電建裝備公司 2024-2025 年度 1.5GWh 磷酸鐵鋰儲能電池框采招標顯示，280Ah 和314Ah電芯平分秋色，各500MWh。

　　同時，縱覽今年儲能項目招標信息，幾乎沒有任何標段明確提出使用500Ah+電芯。

　　基于此，有儲能業(yè)內(nèi)人士提出，當前，儲能電芯大型化如此激進，并非來自市場的推動，而主因在于行業(yè)競爭“內(nèi)卷”化。

　　系統(tǒng)集成環(huán)節(jié)卷的最嚴重。此前幾年，儲能行業(yè)火熱發(fā)展，引來了眾多跨界者，譬如五糧液、富士康、報喜鳥等一眾在原行業(yè)都處于巨頭地位的企業(yè)跨界而來，意圖在這一潛力巨大的行業(yè)中分得一杯羹，大多切入的是系統(tǒng)集成環(huán)節(jié)。

　　白熱化競爭下，市場價格卷到極致，集成商環(huán)節(jié)進入慘烈的洗牌期。能否不被淘汰、能否保持市場份額、能否拿到下一輪融資，讓身處其中的廠商焦慮不已。為了突圍，推出采用更大容量的電芯的儲能系統(tǒng)，來進一步實現(xiàn)降本、做出最差異化的產(chǎn)品，成為眾多集成商不約而同的選擇。

　　而電芯環(huán)節(jié)的廠商，除了來自系統(tǒng)集成商的推動和壓力，自身推動電芯大型化的意愿更加強烈。

　　數(shù)據(jù)顯示，自2023年以來，隨著280Ah的技術成熟及放量，產(chǎn)能也出現(xiàn)過剩，價格也開始一路走低，到了2023年底，其價格已經(jīng)在0.45元上下，同比下滑超50%。

　　相對而言，電芯產(chǎn)品容量越大，溢價越明顯，市場上314Ah電芯成交價格普遍高于280Ah電芯。

　　大型化的背后有沒有創(chuàng)新?

　　如今，無論是系統(tǒng)集成商還是電芯廠商，都仿佛穿上“紅舞鞋”一般，不斷推動著大型化的發(fā)展。

　　風電行業(yè)也經(jīng)歷過類似的階段。風電整機商也曾中了“紅舞鞋魔咒”，不斷推動風機大型化發(fā)展，由于更大的單機容量意味著在相同風場面積下能產(chǎn)生更多電能，降低單位發(fā)電成本。

　　因此整機廠商開啟研發(fā)競賽，不斷刷新機組尺寸和功率記錄。不過，自今年以來，風機大型化趨勢開始趨緩，其中重要的原因在于技術瓶頸。

　　儲能電芯大型化的過程中，也面臨著同樣的技術困境。

　　當前儲能電芯提升容量有兩條路徑：一種是基本采用原有電芯的材料或設計，而打破原有尺寸規(guī)則，通過改變系統(tǒng)層級及PACK結(jié)構(gòu)來提升容量密度;另一種是基于當前280Ah電芯的尺寸規(guī)格，不斷提高材料壓實密度、減薄集流體和隔膜等方案來上探電芯容量。

　　第一種技術路線，相當于是將多顆280Ah、314Ah電芯通過不同的方式進行并列放置，而得到一顆大電芯。如海辰儲能的1130Ah電芯，主要采用了“肩并肩”三拼方式，其尺寸在厚度和高度與314Ah電芯基本一致，但寬度約擴大了3.3倍，也就是說將3個314Ah電芯并列而成。

　　業(yè)界一般認為，肩并肩也好、背靠背也好，這些方式都并非技術性的突破。由280Ah進入300Ah+時代過程中，更多電芯廠商采用了第二種技術路線——但這也不代表技術上有了巨大進步，因為無論280Ah也好，314Ah以及其他300Ah+電芯也好，基本都是沿用了電動汽車的產(chǎn)品規(guī)格，從技術和制造工藝上來說并沒有難度，也不能稱為創(chuàng)新。

　　縱觀目前500Ah+以上的儲能電芯，幾乎沒有一款產(chǎn)品繼續(xù)沿用了280Ah、314Ah電芯標準尺寸規(guī)格，這也意味著，未來通過壓實材料密度、減薄集流體等方式來提升容量的空間，將越來越小。

　　目前，電芯廠商更多地是通過工藝和結(jié)構(gòu)性創(chuàng)新來推進大型化，如不約而同地采用疊片工藝來替代卷繞，通過改變焊接方式、極耳類型等方法來增加容量。

　　然而，工藝上的改良雖然提升了儲能電芯的能力密度，但目前行業(yè)內(nèi)基本還處于500Ah+左右，很難突破700Ah+。未來的空間能有多大，還有待驗證。

　　因此，業(yè)界這一說法獲得了極大的共鳴——實現(xiàn)真正的儲能電芯的大型化，更需要在技術上的突破，尤其是在材料上突破瓶頸，在提升能量密度的同時，也提高電芯的安全指數(shù)，而不是“只追求形式上的大”。

　　來源：華夏能源網(wǎng)