儲能電芯/系統向“大”而行,仍是儲能產業發展的重要趨勢之一。但當前各電池企業對下一代電芯的規格標準尚未統一,392Ah、435Ah、587Ah、600Ah+甚至1000Ah+容量的電芯不斷被推出,儲能市場的電芯呈現多樣化態勢。
這在一定程度上給儲能電站的建設,提供了豐富的選擇空間,但同時也增加了決策的復雜性,此外,還會給后期運營維護帶來較大的問題。如何在眾多電芯規格中選出“最優解”,使電芯規格走向相對統一,已成為當前行業面臨的關鍵問題之一。
“儲能電芯并非越大越好,從能量密度上來講,當前大容量電芯在能量密度上,較磷酸鐵鋰的極限,提供空間已經不多,單純卷能量密度會走到頭,因此也不可能無限制地變大。未來儲能電芯研發將更注重‘合理平衡’——在技術邊界、能量密度與系統集成間尋找最優解,推動儲能向高效、安全、高質量方向邁進?!睂幍聲r代國內儲能解決方案CTO林久標,日前在接受電池中國訪談時表示,大容量電芯在安全、壽命及工藝控制等方面要求更高,做好大電芯,需要更深的技術積累。
01
寧德時代鎖定587Ah
去年4月,寧德時代發布了6.25MWh天恒儲能系統,時隔一年后,在近期展會上,寧德時代正式對外展出了其搭載于天恒儲能系統的587Ah大容量儲能電芯,體積能量密度達430Wh/L。
據介紹,寧德時代主張從材料、制造,以及系統實現多維安全設計,保證電池的本征安全。該款587Ah電芯不僅能量密度做到行業領先,同時安全性能可以做到比小電芯更優,過充、熱失控、針刺試驗不起火不爆炸,已通過GB/T 36276和GB 44240測試。
寧德時代認為,587Ah是基于大規模制造前提下,保持高良率、高安全、高可靠的第三代儲能電芯最優解。
據電池中國了解,除了寧德時代,當前已推出587Ah電芯的企業還包括海辰儲能、贛鋒鋰電、?;履茉础Ⅸi程無限等。此外,南都電源、中車株洲所、晶科能源等系統集成商,也在近期于北京舉辦的一場大型儲能展上對外展出了基于587Ah電芯的6.25MWh儲能系統;天合儲能、海博思創則分別基于587Ah電芯,開發了7MWh系統、7.81MWh系統。并且有多位業內人士認為,587Ah電芯型號可能在未來會占據更高的市場份額。
02
為何將587Ah作為第三代儲能電芯產品?
據悉,寧德時代將587Ah作為下一代電芯產品,并非單純從電池的角度考慮產品需求,而是從系統、整站的配置等多方面對其進行定義。并且587Ah容量概念的提出,也經過了寧德時代全方位、高標準、高質量的調研和實證驗證。
制造工藝及電池壽命方面,林久標指出,電芯尺寸變大之后,電芯內部的電化學特性并非簡單的物理放大,其中電、熱、力分布的均勻性,對電芯的壽命至關重要,寧德時代587Ah電芯的電池尺寸,從長、寬、高的維度,綜合考慮電池的電化學特性,確保全生命周期內電子和離子的通路穩定,保證20年壽命的可靠充放電較上一代提升20%。
從儲能系統角度出發,集裝箱空間的有效利用是重要的考量因素。寧德時代以主流的20尺集裝箱為設計基礎,結合PCS、主流的1500伏電壓以及主流功率段,經過精密計算與分析,最終確定了587Ah電芯的尺寸規格。
從儲能電站配置看,目前國內電站多以100MWh、200MWh、400MWh等規模配置為主,對于6.25MWh這個容量規格,林久標表示,是根據新國標趨勢,每個分區儲能系統額定能量不超過50MWh的要求設計的,6.25MWh正好八臺天恒產品。
量產進展方面,電池中國了解到,寧德時代587Ah電芯全部將在最新最先進的超級拉線上生產,通過寧德時代的極限智造能力,實現單體缺陷率等級從PPM降低為PPB水平。從目前情況看,寧德時代或將是行業首家實現大規模量產和交付500+電芯的企業。

