向大而行 儲能電芯的技術規格之爭

　　電力儲能市場用電池自 71×173×207-280Ah之后，行業快速推出同尺寸314Ah電芯，同時將20尺預制艙電量由3.35MWh推向5.015MWh

　　然而隨著市場的大規模發展以及市場價格對制造企業成本倒逼，同時儲能時長由2h向4h滲透，電芯向大而行成為指向標

　　基于電芯向大而行，儲能系統集成商發布 6+MWh、6.5+MWh以及7+MWh，20尺預制艙。從電芯層面考慮，當前314Ah電芯不足以支撐系統電量的繼續攀升，電芯企業開始布局大電芯，當前主要技術規格有五大路線：

　　1、億緯為代表的肩并肩雙拼規格

　　2、海辰儲能近乎肩并肩三拼規格

　　3、比亞迪為代表的刀片電池

　　4、寧德時代為代表的VDA放大

　　5、新規格

　　1、億緯肩并肩雙拼路線

　　2022年億緯鋰能發布首款大電芯LF560K，尺寸為 72×352×207mm，容量560Ah，為兩個280Ah電芯肩并肩的完全體，當時雄韜股份跟進同規格電芯

　　不過在后來作為280Ah升級款314Ah電芯廣受市場認可后，億緯再次發布MR.BIG電池，同尺寸 628Ah，為兩個314Ah肩并肩的完全體，后續 跟進者有南都電源、昆宇電源等

　　同規格如下：

　　當前基于億緯雙拼結構，最高容量為昆宇電源 72×355×209-720Ah。

　　億緯雙拼結構優勢明顯：可以基于5MWh系統下的整體結構不變，模塊數量不變，模塊內電芯數量減少一半，通過減少電芯數量從而加快集成速度，減少電壓、溫度探頭，降低模塊電壓。其中通過降低模塊電壓減少電池簇的數量為5MWh的一半，可以有效減少高壓盒的用量。

　　優勢：從以上信息可知，億緯雙拼技術路線是降本最快的技術路線，基本可完全套用5MWh成熟的供應鏈，根據當前電芯容量，20尺系統最大電量可做到5.75MWh

　　劣勢：依托當前系統，持續降本方式單一為提高電芯容量，重設系統結構比較困難

　　2、海辰肩并肩三拼規格

　　2023年12月份海辰儲能發布4小時長時儲能大電芯，電芯規格為75×580×208mm，電芯容量為1130Ah，也就是說電芯單體電量約為3.6kWh，什么概念：一個家庭每天用電量大概在5~7kWh，兩個1130Ah的電芯帶電量可滿足一個家庭一天的用電量

　　電芯尺寸在厚度和高度方面與314Ah電芯相當，而寬度約為3.3倍

　　海辰1130Ah電芯重量約為20kg，重量能量密度180Wh/kg，體積能量密度400Wh/L，0.25P(904W)充放電循環壽命15000次 @60%SOH。

　　在2024年4月份北京首鋼展會上，海辰展示了基于1130Ah電芯的模塊結構

　　模塊內含2個長模組，每個模組為26個電芯串聯，模塊形成1P52S結構，電量為188kWh，模塊尺寸為 1240(W)×2233(D)×254(H)mm，模塊重量 1152kg，推測20尺集裝系統為4列電池，每列為一簇，共4簇，每簇為8個模塊形成1500V平臺系統，因此20尺集裝箱系統的電量為6.016MWh，進入6MWh級

　　優勢：電芯做大后很明顯在PACK結構方面以及系統集成方面優勢明顯，而相對億緯雙拼結構，1130Ah電芯更具優勢，所需要的電器件更少，在降本增容方面效果明顯

　　劣勢：與億緯結構類似，主要是通過放大電芯尺寸把電芯容量提高，PACK結構類似314Ah電芯做6排模組，非技術性突破。當前系統結構相對而言對電芯的應用反而不利，要發揮電芯結構優勢仍需重新設計PACK結構

　　3、比亞迪為代表的刀片電芯

　　從儲能市場的需要角度--成本出發，刀片電池用于儲能領域是采用疊片工藝作為主流技術企業的無奈之選。然而當電芯做大之后，疊片工藝反而成為優勢

　　當時根據市場反饋，目前疊片電池用于儲能領域且能做好的也僅僅是比亞迪一家，分析來看，儲能電池領域是一個重置化嚴重，尤其體現在電力儲能領域，和對成本很敏感的一個領域

　　而刀片電池對于當前的市場主流314Ah電芯及基于該電芯下的系統進行 平替，考慮到比亞迪的情況，情況似乎清晰了，做與眾不同的選擇需要有完成的集成鏈以及銷售渠道，直接以系統產品面對終端客戶

　　4、寧德時代為代表的VDA放大

　　在2023年晚些時候晚上就有一些捕風捉影的消息說寧德時代要搞530Ah大電芯，結果在2024年4月份首鋼展會前夕發布天恒電池系統為6+MWh，以及電芯體積能量密度430Wh/L，根據在現場測量的尺寸，推測電芯的容量為580+Ah

　　之后有天合儲能，瑞浦蘭鈞等電池企業跟進

　　網絡上430Wh/L推測寧德時代電芯為587Ah，天恒系統能量為6.25MWh

　　根據分析發現，寧德時代的定義74×275×215mm，主要考慮VDA尺寸下卷繞設備兼容最大兼容為300mm，因此推測寧德時代587Ah仍為卷繞工藝產品

　　20尺系統方面，瑞浦蘭鈞根據587Ah電芯重新設計系統結構，20尺集裝箱電量達到7.03MWh

　　優勢：電芯結構放大后充分利用了現有產線的兼容性，減少了電芯開發成本，同時電芯做大之后有效減少了量產集成成本，通過系統重新設計之后電量有明顯突破

　　劣勢：電芯做大之后系統結構重新設計，需要大量的開發投入，根據儲能產品的價格敏感性，新產品的開發壓力較大

　　5、新產品

　　在2024年6月上海展會上瑞浦蘭鈞、欣旺達以及楚能同步發布同規格同容量儲能大電芯 54×470×182mm 625Ah，單體電芯2kWh

　　三家企業電池發布情況基本一致：精準2度電、熱電分離、430Wh/L、適用2000V平臺

　　優勢：電芯層級熱電分離提高集成后的安全性能，同側出極柱電池空間利用更極致，為更多的PACK集成設計提供可能

　　劣勢：電池同側出極柱，電芯容量高達625Ah，在充放電過程中正負極柱容易形成溫場疊加，造成溫度過高;熱電分離后防爆閥在另一端，對PACK集成造成影響

　　6、下一代產品--全浸沒熱管理

　　當前儲能產品能量效率已經高達95%左右，對于電芯而言能量效率已經幾乎已經做到極致了，市場上宣傳的96%、97%的效率一般是更小功率下的數據，不是說做不到，而是投入太大，投資與回報不成比例

　　因此預測下一代儲能產品的方向為降低輔助能耗，通過浸沒式液冷的方式直接接觸電芯同時代替消防板塊功能

　　本文認為圓柱電芯才是浸沒式液冷的歸宿，圓柱電池在集成時彼此之間形成的三角間隙成為浸沒液體的通道

　　而方型電池由于貼合得更緊密反而不利于浸沒液冷的利用。

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