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“高大儲(chǔ)能”漸成儲(chǔ)能行業(yè)發(fā)展新的“風(fēng)向標(biāo)”。

“高大”指的是儲(chǔ)能系統(tǒng)高電壓等級(jí)和大容量電芯。“大”指目前ESS行業(yè)流行的大容量電芯，可以大幅提升儲(chǔ)能系統(tǒng)能量密度，是系統(tǒng)發(fā)展選擇的重要趨勢(shì)之一，目前主要指的是280Ah大電芯。GGII研究也表明，280Ah大電芯正在成為大型儲(chǔ)能市場(chǎng)角逐的“利器”。

最近，廈門海辰新能源、中創(chuàng)新航、瑞浦、楚能新能源等紛紛擴(kuò)產(chǎn)280Ah電芯。5月29日，廈門海辰新能源鋰電智能制造一期項(xiàng)目的M1智慧工廠完成交付并開始投產(chǎn)。廠房總體布局5條鋰電制造產(chǎn)線，年產(chǎn)能15GWh。同月19日，其還宣布在重慶投資130億元新建50GWh新一代儲(chǔ)能鋰電池生產(chǎn)基地，重點(diǎn)擴(kuò)產(chǎn)280Ah等電力儲(chǔ)能應(yīng)用電池產(chǎn)品。5月下旬，中創(chuàng)新航發(fā)布船舶市場(chǎng)儲(chǔ)能產(chǎn)品方面，覆蓋280Ah等系列電芯和多款電池包。種種跡象表明，大容量電芯逐步滲透市場(chǎng)。

國內(nèi)已有超10家電芯企業(yè)銷售280Ah電池產(chǎn)品

根據(jù)GGII（高工產(chǎn)業(yè)研究院）不完全統(tǒng)計(jì)，國內(nèi)已超過10家電芯企業(yè)對(duì)外銷售其280Ah磷酸鐵鋰電池產(chǎn)品。


不論是是圓柱鋰電池還是方形鋰電池電池，都逐漸向單體電芯容量更大發(fā)展。圓柱鋰電池從18650不斷發(fā)展為21700、4680等大圓柱，方形鋰電池從VDA尺寸電芯、到MEB平臺(tái)電芯、再到現(xiàn)階段的（長(zhǎng)、短）刀片電池，技術(shù)演變的方向主要向單體電芯容量不斷提高發(fā)展。GGII認(rèn)為，方形電芯單體容量從過去的50/100Ah逐步升級(jí)到280Ah也符合上述演變趨勢(shì)。

追溯280Ah電芯問世歷史，2020年，寧德時(shí)代重磅推出其主打長(zhǎng)循環(huán)壽命的271Ah & 280Ah電芯，并完成UL 9540A測(cè)試和實(shí)現(xiàn)規(guī)?；慨a(chǎn)。基于這一長(zhǎng)壽命電芯技術(shù)，寧德時(shí)代于2020年推出了戶外液冷電柜EnerOne。據(jù)介紹，這一產(chǎn)品采用280Ah磷酸鐵鋰電芯，放電速率為1C，循環(huán)壽命可達(dá)10,000次。不過，寧德時(shí)代也萬萬沒想到自己將開啟儲(chǔ)能280Ah電芯時(shí)代。

據(jù)GGII統(tǒng)計(jì)，當(dāng)前下游業(yè)主和投資者對(duì)280Ah大電芯的關(guān)注度快速上升：2022年1月中國華能集團(tuán)發(fā)布儲(chǔ)能電池采購和租賃招標(biāo)公告，共采購儲(chǔ)能電芯2GWh，要求單體容量不低于280Ah；江蘇天合在今年2月也向鵬輝子公司江蘇天輝采購150/280/300Ah鋰電池電芯，合同金額6~9億元。巨頭的頻頻布局，表明大容量電芯已成為電芯企業(yè)進(jìn)軍高端、大規(guī)模儲(chǔ)能市場(chǎng)，獲取吉瓦時(shí)級(jí)別訂單的“入場(chǎng)券”。

280Ah電芯能否統(tǒng)一ESS江山？

關(guān)于把儲(chǔ)能系統(tǒng)的電池單體到底做多大？業(yè)界仍有一些爭(zhēng)議。因?yàn)榕c國內(nèi)不同，國外三星SDI和LG化學(xué)主打的三元電芯不超過120Ah，尤其是特斯拉更是將小電芯的優(yōu)勢(shì)發(fā)揮到了極致。

有企業(yè)人士告訴高工儲(chǔ)能，280Ah電芯是源于動(dòng)力電池。但是儲(chǔ)能是跟動(dòng)力差異很大的領(lǐng)域，所以280Ah是否儲(chǔ)能“頂流”還有待考證。比亞迪320Ah的儲(chǔ)能電芯也即將面市。

選擇210Ah大儲(chǔ)能電芯的中天科技新能源產(chǎn)業(yè)集團(tuán)總裁繆永華先生也向高工儲(chǔ)能表示，“電芯不是一味追求大，更應(yīng)該考慮的是安全性和長(zhǎng)循環(huán)壽命。當(dāng)時(shí)中天儲(chǔ)能選擇210Ah電芯，主要是基于投資成本考慮，做大電芯是遵循市場(chǎng)發(fā)展規(guī)律，還要考慮電網(wǎng)側(cè)對(duì)于儲(chǔ)能高安全性的要求。”

通常來說，大容量電芯散熱相對(duì)更難，儲(chǔ)能系統(tǒng)的一致性控制難度增加，其能量密度更高；而小電芯在系統(tǒng)集成過程中需要多個(gè)串聯(lián)、并聯(lián)的時(shí)候，BMS和EMS不可能每個(gè)節(jié)點(diǎn)都去做采樣，如果每個(gè)電芯數(shù)據(jù)都采集，這樣電芯管理、技術(shù)更復(fù)雜，集成成本很高。

中天儲(chǔ)能總工譚清武先生談到，由于BMS的局限性，儲(chǔ)能電芯單體要做大，但并不是無限大。因?yàn)殡姵貑误w越大，能量就越高，一旦出現(xiàn)風(fēng)險(xiǎn)，釋放的速度和能量都更大。所以不能一味的追求大?？偟脑瓌t，應(yīng)該是要基于高安全和長(zhǎng)循環(huán)壽命做考考慮。

譚清武指出，“越來越多企業(yè)涌入‘280Ah電芯研發(fā)賽道’，且不談那些有實(shí)力的廠家做法，但一些新晉企業(yè)也紛紛涌入，就讓人有些覺得是在盲目‘跟風(fēng)’。”

高工儲(chǔ)能還采訪了不涉及電芯業(yè)務(wù)的專業(yè)集成商的聲音。南京南瑞繼保電氣有限公司儲(chǔ)能行業(yè)總監(jiān)繆楠林先生向高工儲(chǔ)能表示，由于電芯規(guī)格與產(chǎn)品設(shè)計(jì)深度耦合，從行業(yè)發(fā)展規(guī)律看，（電芯）會(huì)自然收斂到統(tǒng)一的規(guī)格。目前來看，280Ah 尺寸在短期內(nèi)是普遍比較認(rèn)可的統(tǒng)一規(guī)格。隨著技術(shù)迭代，電芯容量可能會(huì)繼續(xù)增加，但尺寸會(huì)逐漸走向固定。從集成商角度，也會(huì)逐漸要求市場(chǎng)的電芯規(guī)格走向統(tǒng)一。

280Ah電芯優(yōu)勢(shì)明顯 仍有一定技術(shù)挑戰(zhàn)

有不愿具名的知名企業(yè)高管告訴高工儲(chǔ)能，目前280Ah大容量電芯逐漸被大型儲(chǔ)能市場(chǎng)認(rèn)可，這個(gè)趨勢(shì)還是很明顯的。其中的優(yōu)勢(shì)包括四點(diǎn)：1. 減少并聯(lián)數(shù)；2. 可支持更大時(shí)長(zhǎng)儲(chǔ)能系統(tǒng)；3. BMS管理更容易；4. 大批量應(yīng)用的成本優(yōu)勢(shì)。

GGII研究顯示，相比50-100Ah的容量電池，280Ah及以上大電芯優(yōu)勢(shì)主要集中在：1）在pack端零部件使用量減少，擁有天然的成本優(yōu)勢(shì)；體積能量密度更高；2）大電芯更容易獲得高容量；安全性提升；3）使用大電芯在后端集成領(lǐng)域裝配工藝簡(jiǎn)化度高，可大幅度節(jié)省土地基建、集裝箱等方面的成本投入?；谏鲜鰞?yōu)勢(shì)，280Ah電芯正加速在風(fēng)光發(fā)電側(cè)、電網(wǎng)側(cè)、共享儲(chǔ)能側(cè)和部分大型移動(dòng)式ESS應(yīng)用等追求低成本、大容量和安全性的場(chǎng)景替代過去傳統(tǒng)50Ah和100Ah電芯產(chǎn)品。

生產(chǎn)工藝方面，280Ah大電芯主要有疊片和卷繞兩種工藝。其中卷繞的優(yōu)勢(shì)在于自動(dòng)化程度高，生產(chǎn)效率高，產(chǎn)線效率可達(dá)到9-11PPM。但卷繞生產(chǎn)的280Ah電芯存在均一性較差，電芯機(jī)械應(yīng)力、厚度增大存在C角等問題。疊片工藝來源于軟包電池，由于極片接觸面更大，不存在機(jī)械應(yīng)力和C角等問題，生產(chǎn)的大電芯產(chǎn)品一致性更好，循環(huán)壽命更高。疊片工藝的缺點(diǎn)主要有極片毛刺去除和效率偏低方面，同時(shí)良率不及卷繞工藝。

據(jù)GGII分析，單體電芯大型化也為產(chǎn)品研發(fā)與生產(chǎn)帶來一定挑戰(zhàn)。首先是電芯體積和容量增大，導(dǎo)致電芯自身散熱性能變差，其次是電芯鼓脹問題相比過去的型號(hào)更加明顯，最后是280Ah大電芯生產(chǎn)效率偏低，頭部企業(yè)產(chǎn)線效率在6~11PPM，遠(yuǎn)低于50和100Ah方形電芯。在此背景下，280Ah的規(guī)模化發(fā)展必然需要電芯設(shè)計(jì)理念的創(chuàng)新，尤其是熱均衡和電均衡設(shè)計(jì)，熱管理技術(shù)方面。

原標(biāo)題：儲(chǔ)能280Ah大電芯時(shí)代開啟