立足降本增效，今年圍繞20尺儲(chǔ)能柜容量競(jìng)爭(zhēng)異常激烈。業(yè)內(nèi)普遍認(rèn)為，當(dāng)前500Ah+產(chǎn)品還未得到充分驗(yàn)證，電芯容量已接近700Ah+，高容量密度如何保障儲(chǔ)能的安全性?
因便捷的運(yùn)輸和適中的容量，20尺儲(chǔ)能柜正成為眾多企業(yè)競(jìng)相角逐的焦點(diǎn)。立足降本增效，今年圍繞20尺儲(chǔ)能柜容量競(jìng)爭(zhēng)異常激烈。而為在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中脫穎而出，各儲(chǔ)能設(shè)備制造商紛紛加大研發(fā)投入，提升容量，劍指降本。
但業(yè)內(nèi)普遍認(rèn)為，當(dāng)前500Ah+產(chǎn)品還未得到充分驗(yàn)證，電芯容量已接近700Ah+，市場(chǎng)真的需要容量越來(lái)越大的電芯嗎?高容量密度如何保障儲(chǔ)能的安全性?技術(shù)更新的發(fā)力點(diǎn)又在哪里?
大容量?jī)?chǔ)能需求并不迫切
目前，很多企業(yè)雖然都在推廣儲(chǔ)能新產(chǎn)品，但實(shí)際上，能夠?qū)崿F(xiàn)電芯500Ah+量產(chǎn)的企業(yè)并不多，大約只有五六家。現(xiàn)實(shí)情況是，280Ah+電芯的應(yīng)用仍然較普遍，300Ah+的電芯正被接受。
“2023年280Ah+電芯還是主流，今年各廠家已經(jīng)在清庫(kù)存的路上”“5MWh的儲(chǔ)能系統(tǒng)還未批量生產(chǎn)，6MWh+儲(chǔ)能系統(tǒng)就要走馬上任”“8MWh甚至更高容量的儲(chǔ)能系統(tǒng)也會(huì)很快面世”“個(gè)別廠家已經(jīng)在研發(fā)1000Ah+的儲(chǔ)能電芯”。多位業(yè)內(nèi)人士近日向記者感慨。
天合儲(chǔ)能總裁孫偉指出，雖然磷酸鐵鋰是相對(duì)穩(wěn)定的一個(gè)電化學(xué)體系，但無(wú)限放大，內(nèi)部散熱會(huì)成為制約其發(fā)展的瓶頸。“所謂‘大’，只是一個(gè)發(fā)展方向，但并非無(wú)止境的發(fā)展。”
談及技術(shù)迭代，多位業(yè)內(nèi)人士坦言，不怕大容量的儲(chǔ)能產(chǎn)品的迭代。因?yàn)樵谕瞥鰞?chǔ)能迭代新產(chǎn)品的同時(shí)，下一代產(chǎn)品也基本上開(kāi)發(fā)到80%，所以擁有獨(dú)特技術(shù)或設(shè)計(jì)能力的企業(yè)將脫穎而出。
中天科技(600522)新能源產(chǎn)業(yè)集團(tuán)儲(chǔ)能事業(yè)部總經(jīng)理范宏軍接受記者采訪時(shí)表示，借助高新技術(shù)的研發(fā)投入和精確的成本控制，儲(chǔ)能行業(yè)才能得到健康發(fā)展，所以儲(chǔ)能企業(yè)幾乎每年都對(duì)新產(chǎn)品更新?lián)Q代。“但是，新產(chǎn)品的推出需要經(jīng)歷各種嚴(yán)格的驗(yàn)證和測(cè)試，并非立即就能應(yīng)用到市場(chǎng)。”
采訪中，不少行業(yè)內(nèi)外人士均對(duì)儲(chǔ)能電芯大型化的衡量標(biāo)準(zhǔn)充滿疑問(wèn)。
“其實(shí)，業(yè)主和客戶端對(duì)儲(chǔ)能大容量新產(chǎn)品的接受程度仍然有限。”天合儲(chǔ)能產(chǎn)品管理總監(jiān)鄧偉告訴記者，“海外客戶表現(xiàn)得尤為明顯。他們更關(guān)注產(chǎn)品的穩(wěn)定性和一致性，對(duì)容量的快速迭代保持謹(jǐn)慎態(tài)度，希望產(chǎn)品得到實(shí)際運(yùn)行的驗(yàn)證。同時(shí)，海外客戶會(huì)綜合考慮國(guó)內(nèi)廠商交付、運(yùn)維、售后服務(wù)的綜合能力，不單一考量產(chǎn)品能力。”
在昆宇電源股份有限公司副總裁宋柏看來(lái)，大容量電池的潛在安全風(fēng)險(xiǎn)是客觀存在的，單一大容量的電芯在發(fā)生熱濫用過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生更多可燃?xì)怏w，一旦遇到明火會(huì)造成迅速燃燒和熱蔓延，進(jìn)而對(duì)整個(gè)系統(tǒng)帶來(lái)更高的安全風(fēng)險(xiǎn)。單從材料體系來(lái)解決這個(gè)問(wèn)題，實(shí)施難度較大，更改電解液組分等手段，對(duì)電池的整體電化學(xué)性能又是一個(gè)負(fù)向影響，綜合成本會(huì)大幅提高。”
業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為，工商業(yè)儲(chǔ)能領(lǐng)域應(yīng)用場(chǎng)景多樣，并不是一味大型化才能占領(lǐng)更多市場(chǎng)，反而是不斷技術(shù)創(chuàng)新、守護(hù)儲(chǔ)能安全“生命線”的企業(yè)，更能站穩(wěn)市場(chǎng)。
安全涉及儲(chǔ)能全產(chǎn)業(yè)鏈
隨著技術(shù)迭代加速，要確保儲(chǔ)能系統(tǒng)的安全，企業(yè)需要從數(shù)字化生產(chǎn)、全生命周期管理、效率提升等方面全面把控。同時(shí)，要充分考慮應(yīng)用場(chǎng)景、運(yùn)維安全、退役安全等因素。在業(yè)內(nèi)人士看來(lái)，全方位關(guān)注儲(chǔ)能安全，將有效推動(dòng)行業(yè)健康發(fā)展。
“儲(chǔ)能安全是涉及多方面的大課題。”新能安首席技術(shù)官袁慶豐向《中國(guó)能源報(bào)》記者表示，“作為儲(chǔ)能研發(fā)人員，我們需要從第一個(gè)環(huán)節(jié)到最后退役的環(huán)節(jié)反復(fù)掃描、思考，哪個(gè)環(huán)節(jié)有漏洞還未想到。尤其在產(chǎn)品設(shè)計(jì)階段，研發(fā)團(tuán)隊(duì)需要綜合機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、電氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)、熱管理、化學(xué)材料的安全性等多個(gè)方面。在電芯等易燃易爆危險(xiǎn)品的設(shè)計(jì)中，除物理保護(hù)外，還需要考慮電氣方面的BMS板設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)采集、高壓與低壓電氣的安全等。產(chǎn)品制造出來(lái)后，還需要通過(guò)嚴(yán)格測(cè)試，確保其滿足各種國(guó)際和國(guó)內(nèi)的安全標(biāo)準(zhǔn)與法規(guī)。”
宋柏接受《中國(guó)能源報(bào)》記者采訪時(shí)表示，解決好儲(chǔ)能電池出現(xiàn)故障后的前期預(yù)警，可有效地對(duì)風(fēng)險(xiǎn)電池進(jìn)行系統(tǒng)隔離，避免繼續(xù)應(yīng)用導(dǎo)致隱患放大進(jìn)而造成事故。“針對(duì)電池間、電池模組間、電池簇間、直流側(cè)系統(tǒng)間多個(gè)維度的熱蔓延隔絕方案，是比較有效降低安全事故擴(kuò)展的重要手段。隨著模組級(jí)消防系統(tǒng)的應(yīng)用，可以在熱蔓延的基礎(chǔ)上迅速響應(yīng)并處理風(fēng)險(xiǎn)電芯，在時(shí)間上延緩熱蔓延風(fēng)險(xiǎn)，同時(shí)新型消防材料的應(yīng)用會(huì)進(jìn)一步降低電池失效時(shí)溫度，減緩可燃?xì)怏w的產(chǎn)生速度，為進(jìn)一步實(shí)施安全措施爭(zhēng)取寶貴時(shí)間。”
孫偉認(rèn)為，在產(chǎn)品結(jié)構(gòu)上，可通過(guò)優(yōu)化內(nèi)部物理結(jié)構(gòu)來(lái)減少因環(huán)流造成的發(fā)熱過(guò)熱，從而降低安全風(fēng)險(xiǎn)。同時(shí)，在遵循積極創(chuàng)新研發(fā)的基礎(chǔ)上，研發(fā)新配方電芯，特別是能夠耐受高溫的電芯。“這一科研進(jìn)展一旦成功推向市場(chǎng)，將極大提升儲(chǔ)能產(chǎn)品的安全性。”
全面把控安全最關(guān)鍵
儲(chǔ)能系統(tǒng)涉及電芯、機(jī)械件、電氣設(shè)備等多個(gè)部件，任何一個(gè)環(huán)節(jié)的失誤都可能導(dǎo)致安全事故的發(fā)生。在業(yè)內(nèi)人士看來(lái)，儲(chǔ)能企業(yè)不僅要考慮產(chǎn)品本身的設(shè)計(jì)、制造、驗(yàn)證和測(cè)試階段，還應(yīng)該將運(yùn)輸、安裝、應(yīng)用、退役等全生命周期環(huán)節(jié)納入考量。
在范宏軍看來(lái)，儲(chǔ)能系統(tǒng)產(chǎn)品設(shè)計(jì)中需考慮各種安全因素，如電芯材料選擇、電芯的生產(chǎn)控制、工藝水平到系統(tǒng)設(shè)計(jì)的電氣間隙、爬電距離以及集成元?dú)饧倪x擇等。
“在儲(chǔ)能產(chǎn)品安全方面，電芯層級(jí)的安全管控至關(guān)重要。”新能安儲(chǔ)能事業(yè)部總裁朱巖松向《中國(guó)能源報(bào)》記者表示，尤其電芯下線之前，會(huì)有幾千個(gè)質(zhì)量監(jiān)控點(diǎn)，監(jiān)控溫度、濕度、灰塵等。以長(zhǎng)循環(huán)、高安全、耐低溫、防熱失控為核心的技術(shù)至關(guān)重要，通過(guò)數(shù)字化生產(chǎn)和智能制造，優(yōu)化生產(chǎn)工藝，確保電芯質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)PPB級(jí)別的電芯。
袁慶豐強(qiáng)調(diào)，儲(chǔ)能產(chǎn)品的安全性能必須在各種應(yīng)用場(chǎng)景下得到驗(yàn)證，包括家庭環(huán)境中的使用條件，以及戶外可能遭遇的惡劣天氣等。“研發(fā)人員在設(shè)計(jì)產(chǎn)品時(shí)要從用戶視角出發(fā)，充分考慮使用和維護(hù)過(guò)程中的安全問(wèn)題。此外，退役階段要妥善處理退役產(chǎn)品，避免對(duì)環(huán)境和人身安全造成影響。”
文丨本報(bào)記者蘇南
作者：蘇南
評(píng)論