中國儲能網訊：近期不少儲能電芯廠商正加速推進大容量電芯布局，相繼發(fā)布500Ah+電芯產品或相關規(guī)劃。業(yè)內人士認為，下一代更大容量電芯的研發(fā)、量產和應用成為儲能電池企業(yè)比拼的重點，平衡好技術升級帶來的安全風險是當前儲能電芯技術迭代的首要任務。
隨著儲能裝機規(guī)模的不斷增長，儲能電芯正朝著大容量、低成本和長壽命方向發(fā)展?！吨袊茉磮蟆酚浾咦⒁獾?，近期不少儲能電芯廠商正加速推進大容量電芯布局，不再滿足于300Ah+容量，而是相繼發(fā)布500Ah+電芯產品或相關規(guī)劃。業(yè)內人士認為，下一代更大容量電芯的研發(fā)、量產和應用成為儲能電池企業(yè)比拼的重點，平衡好技術升級帶來的安全風險是當前儲能電芯技術迭代的首要任務。
競逐500Ah+賽道
自2023年起，300Ah以上的大容量儲能電芯進入市場，并逐漸替代280Ah。根據高工產研儲能研究所調研統(tǒng)計，2024年上半年中國儲能鋰電池出貨量達到116GWh，其中314Ah電芯在電力儲能出貨中占比22%，出貨量達到23GWh。如今，不少企業(yè)已開始布局500Ah+甚至更大容量電芯產品。
9月，中車株洲所聯(lián)合國軒高科、欣旺達動力、中創(chuàng)新航、蜂巢能源、蘭鈞新能源共同發(fā)布688Ah超大儲電芯，體積能量密度達到435Wh/L+，將于2025年交付；6月，欣旺達發(fā)布“欣岳”625Ah大儲電芯，能量密度達430Wh/L，能讓20尺集裝箱能量達6.5MWh，能夠實現(xiàn)1.5萬次循環(huán)壽命、3—5年靈活“零衰減”，將于2025年交付；6月，楚能新能源發(fā)布625Ah儲能專用電芯，電芯能量密度超過430Wh/L。
截至目前，寧德時代、億緯鋰能、遠景儲能、天合儲能、蜂巢能源、瑞浦蘭鈞、海辰儲能、南都電源、楚能新能源、蘭鈞新能源等多家企業(yè)已發(fā)布500Ah以上的大容量電芯計劃。
儲能電芯容量越做越大與市場需求、產品價格、企業(yè)降本需求息息相關。一方面，隨著海內外越來越多儲能項目開始走向 4小時及以上的長時儲能，迫切需要大容量、長壽命的儲能電芯與其匹配。另一方面，當前儲能電芯價格仍在持續(xù)下滑，觸及甚至低于不少企業(yè)成本線，企業(yè)進一步降本勢在必行。數據顯示，2023年初，磷酸鐵鋰儲能電芯均價約為0.9元/Wh—1.0元/Wh，目前已下滑至0.3元/Wh—0.4元/Wh。
“儲能產品要通過技術創(chuàng)新、結構精簡等方式降本。通過大容量電芯減少結構件數量，可以降低成本。”鑫欏鋰電高級研究員龍志強說。
安全風險倍增
業(yè)內人士認為，得益于能量密度的提升，大電芯在電芯、系統(tǒng)集成、產線投資方面都大幅降低投資成本，電芯大容量化已成確定趨勢。
不過，大容量電芯在散熱和保持內部溫度一致性方面存在挑戰(zhàn)，電芯容量越大，熱失控和火災等安全風險也越高。中國科學院院士歐陽明高曾表示，磷酸鐵鋰正極分解的溫度約為500攝氏度，而320Ah的大容量電池內部溫度可達700—900攝氏度。此外隨著電池單元充電狀態(tài)的增加，大容量磷酸鐵鋰電池熱失控產生的氫氣比例升高，燃爆指數是三元電池的兩倍。
鵬輝能源儲能與動力電池研究院助理院長閆龍龍告訴《中國能源報》記者，從技術角度而言，電芯容量不同階段的調整需要解決不同的技術問題。“電芯如果從280Ah到314Ah，尺寸不變，則更側重能量密度的提升，以及循環(huán)壽命的保證。但如果從280Ah到560Ah，尺寸增加后技術難度就會側重于大容量帶來的安全風險?！?
同時，目前314Ah電芯市場需求不斷攀升，500Ah+更大容量電芯市場滲透率仍較低，其實際應用情況有待驗證。
技術提升守住安全底線
新型儲能規(guī)模不斷快速增長，市場對產品性能要求也日益提升。受訪人士認為，500Ah+大電芯的研發(fā)生產考驗企業(yè)的技術水平與創(chuàng)新能力，在產品容量升級的同時，要把握好節(jié)奏，以實現(xiàn)質量、安全性、經濟性等多方面平衡。
11月6日，工信部發(fā)布的《新型儲能制造業(yè)高質量發(fā)展行動方案（征求意見稿）》提到，高安全、高可靠、高能效、長壽命、經濟可行的新型儲能產品供給能力持續(xù)提升。
“在目前整個行業(yè)產銷逐漸平衡的背景下，越來越多客戶開始關注儲能產品全生命周期性能以及儲能度電成本等指標?！眱|緯鋰能表示。
業(yè)內人士表示，隨著未來市場對儲能電池一致性要求的提升，可帶動電芯制造工藝創(chuàng)新迭代。通過疊片技術等創(chuàng)新手段，提高電芯在相同體積下的能量密度，以滿足更大容量的需求。在保證電芯容量的同時，通過優(yōu)化電芯尺寸和形狀，以適應不同的應用場景和需求。而針對大容量電芯帶來的安全風險，加強電芯的熱管理和安全保護機制，確保電芯在各種工況下的穩(wěn)定運行。
中國電池產業(yè)研究院院長吳輝認為，就產品自身而言，現(xiàn)在儲能電池的單體容量越來越大，以314Ah電芯為代表的產品在今年會加速滲透，企業(yè)要將大容量、長循環(huán)等滿足下游需求的性能作為下一代的產品開發(fā)的重點。行業(yè)內一直關注的儲能產品安全性問題，未來也會通過技術提升得到解決。
