当前,储能电芯正在向大容量和低成本升级。
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而业界普遍认为,叠片工艺可以更好的发挥大型电芯优势,其在安全性、能量密度、工艺控制均比卷绕占据优势。
据高工产业研究院(GGII)调研,2022H1方形叠片电池在储能市场已出货3GWh以上,整体渗透率约为7%,广泛应用到户用储能、国内工商业储能和源网侧储能项目中。
GGII调研还发现,叠片电池在理论上具有更高的体积能量密度上限、更稳定的内部结构和更长循环寿命等优点。
总体看来,叠片工艺与大容量电池生产工艺的匹配度更高,但存在设备投资成本高、良率低、效率不足、工艺难度大等劣势。
随着叠片工艺的成熟、国产叠片机效率提升,叠片电池技术的低效率、高成本问题有望得到彻底解决。不久的将来,叠片工艺或将与卷绕电池技术形成“相互补充、相互竞争”的态势。
大容量电芯成为储能主流
当前,储能电池材料体系以磷酸铁锂为主。作为产业链中成本占比最高的环节,LFP储能电池 2022 年上半年盈利增速加速。从 2022 年 H1 盈利增速来看,储能电池>消防管理系统>PCS>系统集成>控制管理;从2022 年 Q2 数据来看,盈利增 速排序为储能电池>PCS >消防管理系统>系统集成>控制管理。整体来看,中游储能电池收益更为显著。
而储能电池向大容量方向持续演进。根据工信部要求,储能型电池能量密度≥145Wh/kg,电池组能量密度≥110Wh/kg。循环寿命≥5000 次且容量保持率≥80%。当前的电化学储能,尤其是锂电池储能技术已进入新变革周期,大电芯、高电压、水冷/液冷等新产品新技术逐渐登上舞台,储能系统向大容量方向持续演进。
GGII认为,大电芯在集中式储能领域优势明显:1)大电芯在pack端零部件使用量减少,拥有更大降本空间和更高的体积能量密度;2)相同系统电压下,大电芯更易获得高容量;3)串并联电芯减少,BMS数据采集与监控精度提升,安全性更有保障;4)使用大电芯在后端集成领域装配工艺简化度高,可节省土地基建、集装箱等方面成本投入。
基于上述优势,大电芯(200Ah以上)已成为国内集中式和工商业用户侧储能系统的主流电芯选择。以280Ah为例,截至2022H1,280Ah在国内工商业侧渗透率已达60%以上,并且容量向上的趋势明显,不久前海辰储能、瑞浦兰钧等发布了300Ah及以上容量电池。