电力储能“呼唤”专用电池
电力储能电池走向专用化已经成为行业必然趋势。
伴随风光新能源的发展风口到来，电力储能正在成为“标配”，并将成为新型电力系统的重要支柱。
【资料图】
电力储能主要是应用于发电侧、电网侧和工商业侧等领域的大型储能，由于涉及电力并网问题，其对于电池的需求比其它场景要更为复杂。为了更好匹配电力储能特性，电力储能电池未来将会形成一个独立的市场赛道。
海辰储能总经理王鹏程此前在接受高工储能专访时表示，未来三年，全球储能市场将进入“昙花期”，储能电池需求将会在短时间内以陡峭的斜率快速增长；到2025年后，将进入“菊花期”，市场将以更大的规模体量进入持续增长的新阶段；2030年全球储能锂电池有望达2300GWh。
必须正视的现实是，尽管目前储能电池的产线基本与动力电池产线几乎通用，但储能电池与动力电池实则有着本质性差异。
动力终端产品属于新消费品，关注体验感；储能终端产品属于新投资品，有新基建的特性，更加关注投资回报率、回本周期、度电成本、全生命周期投资成本等。
而储能作为支撑未来新型电力系统的重要一环，其独特的运用场景也决定了其对电池循环充放电次数要求与动力电池大相径庭。
在此背景下，越来越多的电池企业开始针对电力储能的需求专门开发相匹配的电池产品。2022年以来，包括海辰储能、瑞浦兰钧、鹏辉能源等企业都发布了针对电力储能的专用电池。
这其中，海辰储能发布的首款300Ah电力储能专用电池最受外界关注，该产品实现12000次循环寿命，并能做到前1000次零衰减，无论在美国加州举行的国际太阳能展上，还是在国内的发布会上，都得到了业内人士的高度关注。
产业界正在形成的一致共识是，市场的独立性、应用场景的差异化意味着储能电池将会是一个产业标准独立，技术路径独立，产品布局独立，产业生态完全独立的赛道。
基于此，储能电池正在走向更低度电成本、更长循环寿命、更高安全的专属化、专业化的产品设计、工艺选择和制造路径。海辰储能是当前为数不多能实现12000次循环寿命、前1000次零衰减的电池厂商之一。
在储能这个赛道，谁能掌握行业的内核，才能走得更远。成立短短3年以来，海辰储能已经成为众多系统集成商的重要电池供应商。相关数据显示，在2021年度行业风电/光伏/集成商龙头Top10企业中，与海辰储能已达成合作的品牌超过50%。
更低度电成本“赋能”电力储能
电力储能是一个重视全生命周期成本的新基建行业。
成本是决定储能技术应用和产业发展规模的重要参数。电力储能全生命周期成本包括安装成本和运行成本，安装成本主要包括储能系统成本、功率转换成本和土建成本，运行成本则包括运维成本、回收残值和其他附加成本。
某国内头部集成商向高工储能表示，当前电力储能对电芯的考量，主要从品牌、成本、性能等维度去衡量。电力储能项目短期内仍是以初始投资成本为重，中长期的趋势来看，将更看中全生命周期成本。
储能电池是电化学储能系统的关键器件，电池成本的降低可以直接带来首次投资成本的降低、回本周期的缩短和投资回报率的提高，而寿命的增加可以带来储能系统在全生命周期度电成本的降低。
当前我国电化学储能电站度电成本为0.6-0.8元/ kWh，而抽水蓄能电站度电成本仅为0.21-0.25元/ kWh。可见，电池技术在度电成本上的突破是整个电力储能行业的关键。
一方面，储能电池循环寿命等提高，可大大削减全生命周期的成本。比如，海辰300Ah电力储能专用电池，循环寿命大幅提升，可达到12000次，同时前1000次循环的衰减率从业界的普遍水平（6%）降低至1%左右。据悉，海辰储能是为数不多能够实现前1000次循环电池能量衰减≤1%的电池厂商。
另一方面，电池性能的提高，可大大提高储能系统总放电量，也是对储能系统的重要赋值手段。
据透露，采用海辰300Ah电池的储能系统，可以实现全生命周期度电成本降低~25.3%；在一天一充的应用场景下，可实现IRR提高18.4%；前三年储能系统总放电量增加~5%。值得注意的是，该款电池一问世，就获得众多集成商、风光储业主端的青睐。
高安全、长寿命电芯“支撑”电力储能
一方面，自2021年以来，美韩澳等地三元锂储能电站失火事故频发，使得特斯拉、LG等巨头也切入磷酸铁锂电池，推动海外用户对磷酸铁锂的认同度与市场渗透率提升。另一方面，磷酸铁锂电芯成为国内电力储能的主流。
现阶段，磷酸铁锂电池主要采用标准化模式“高速工厂化”生产，实现高安全、长寿命要求。当前，行业主流体系集中在L80/100/125/170/200等体系，即保证在长宽一定的条件下，通过调整电芯的高度，进行不同电芯容量的分配，进而达到最优化生产的目的。
当前，由于电力储能特性，电芯尺寸已经固定在L300，但容量却越做越大。如何在更大容量实现长寿命？这是业界一大难点。海辰储能发布的300Ah电池，较280Ah容量提升20Ah，并在EOL循环寿命提升20%。
据悉，300Ah与280Ah电池尺寸相同，主要是通过提高正负极活性物质量在整个电池的占比进而提高容量。海辰储能在追求极致全生命成本时，将300Ah电力储能专用电芯的循环寿命提高到12000次，能量密度在150Wh/Kg以上。
而为了实现电力储能对电芯长寿命的高要求，电池厂商积极布局供应链、实现高速自动化生产，保障优质可靠的材料来源。
比如，海辰储能在四川布局了磷酸铁锂正极保供，其它原材料开发和供应链开发同步进行中，关键原材料已开发多家供应商和款型，在供货发货能力大幅提升，同时对关键原材料进行自主开发，并布局相关产业链。
因此，海辰储能发布的300Ah电池实现了在相同体积下同时提高容量和循环寿命，由10000提高到12000次。
在当前电力储能对安全要求越来越高的情况下，另一个难点则是如何在更大容量实现高安全？对于电池厂家而言，提供高性能的电池，无疑就是在为电力储能的安全“保驾护航”。
目前，海辰储能不仅从材料层级入手，还从系统设计着手，大大降低安全隐患。比如，特殊化设计的电池pack搭配液冷系统能有效降低电池的温度和电池间的温差；通过BMS管控每一个电池温度和电压，来防止监控电池的过热过压；配置被动安保措施（喷淋消防）整体来为电池的安全保驾护航。
大容量电芯成为电力储能竞逐“利器”
从最近市场表现来看，头部企业最新代储能电芯均为长循环大容量型号，主流电力储能大电芯产品容量已达280Ah以上。储能电芯向大容量方向升级趋势明显。
高工产业研究院（GGII）认为，大电芯在电力储能应用优势明显：1）大电芯更容易获得高体积能量密度；2）PACK端零部件使用量减少，有利于成本下降；3）大电芯更易获得高容量；4）安全性提升；5）集成领域装配工艺简化。
越来越多业界人士判断，大容量电池将是电力储能的主流发展方向，并将成为企业竞逐次赛道的重要“利器”。
而这样的判断主要从用户经济性上考虑。储能配置容量逐渐由几MWh向几百MWh或GWh发展,系统电压也由1000V升高到1500V，电压由电池的串数决定；系统电量是通多个预制仓电量并联实现。
业界人士分析，如果用小电池，比如100Ah,预制仓电量少，系统并联数会多，占地面积会大，整体投资会大，那么电池容量提高到280或300AH,能有效降低预制舱数量，且度电成本相比小容量有降幅，整体投资和收益都会大幅改善。
按照目前市面常见的40尺2.5MWh风冷储能集装箱计算，大约需要120Ah的电芯6510个，280Ah的电芯2790个。并联数目可减少一半以上。可见，大容量电芯几乎成为电力储能业内共识。
海辰储能推出的电力储能专用电池，也正是基于这样的思路。海辰储能认为，电池单体做大，主要从设计、安全和制造及系统的角度来规划，理论上来讲，甚至可以设计400-3000Ah的。
但海辰储能也指出，在当前技术发展情况来说，电池容量并不是越大越好，主要原因是电池要做大还面临着三大挑战：1.制造上有挑战。具体表现是极片设计变大，壳体变大，那么优率和效率都会降低；2.电池做大，安全性能挑战更大。过充和热失控更难应对；3.从系统的角度看，电池做大减少了零部件，但是电气连接的过流能力是重要挑战。
海辰储能的判断是，对电力储能而言，做大电池，不仅从全生命度电降本维度考虑，还需要从系统的角度全面分析，也正是基于此，海辰储能推出了当前技术下的最优解——300Ah电力储能专用电芯。
此外，海辰储能还对高工储能回应，按照目前也在调研评估大电池的设计和开发。预计，未来电力储能会比现在300Ah容量更大。
电力储能电池专用化大势所趋
关于电力储能电池走向专有化，之前行业有过相似呼吁；而如今电力储能动辄投建上GWh项目，对专用化电力储能电池的需求更盛。
电力储能对专有电池的呼吁，实则是对更契合电力储能特性的制造工艺、循环寿命、低成本、高安全性的呼吁。
业界认为，如果这个全生命周期度电成本最终能降低至0.2元/kWh以下, 风光储综合发电成本将会低于火电，进而改变现有能源结构。
按照新型电力结构来看，电力储能将作为能源体系重要一环，其越来越凸显的基建特性，决定了储能是一条关注全生命周期表现的赛道。
因此，未来的储能电池厂商应该从如何提高电池全生命周期表现和降低全生命周期成本来着手。
“过去很少能听到几百MWh的储能项目，但现在不仅有GWh为单位的项目，甚至有些地方政府想要10GWh共享储能项目。”除了电力储能的本质不同外，电力储能的发展速度持续加快，更需要业界更多思考何为其发展内核。
很明显，储能领域需要更独立的的技术、工艺来支撑和实现更好的全生命周期表现和更低的全生命周期成本。
高工储能的判断是，在现阶段卷绕工艺的200-300Ah电芯陆续上市；要在300Ah以上容量发展，则需要不断精进技术，比如CTP技术/叠片工艺等。
原标题：电力储能“呼唤”专用电池
-
无相关信息
