标准化引领储能电芯大容量“进阶之战”

　　阳光电源PowerTitan2.0液冷储能系统

　　储能电芯技术正快速迭代。2020年以来，储能市场推出主打长循环寿命的280Ah电芯，成为储能项目招标或产品采购的标配，为追求更好性能，更低成本，市场电芯产品层出不穷。尤其近一年，20多家电芯厂商发布40余款电芯新品，并朝着更大、超大容量方向快速迈进。

　　按照容量不同，市场主流应用电芯可划分为三代产品：第一代为280Ah产品，第二代以314Ah容量为代表。当前，电芯厂商陆续发布500Ah乃至600Ah以上的第三代储能电芯，规格容量“五花八门”。

　　“盲目增加体积和容量，是市场过度竞争的产物。”阳光电源(300274)光储集团副总裁、储能事业部总裁徐清清认为，储能电芯应该趋于标准化，625Ah电芯在安全风险、系统成本和产品质量上能达到最优解。

　　不宜盲目追求“大”，理性进行技术迭代

　　电芯容量向上是储能行业发展大势。

　　徐清清指出，储能行业正致力于去无效化成本，减少项目开发过程中产生的对形成产品、提升价值、促进营销没有作用的成本，而电芯环节最简单、最直接的方式就是将容量做大。

　　基于制造工艺、产线衔接等因素考虑，目前电芯厂商在大电芯上各自为战，尚未出现统一规格。为抢占先发优势，各厂商希冀从下一代电芯定义出发，在新品研发、布局上不遗余力。

　　“市场竞争异常激烈，很多电池厂商都很恐慌，今天出一款电芯，明天又出一款。实际上，一款电芯的研发推出有较高难度和技术含量，耗时费力研发出来的产品，得确保有3至5年的生命周期，不是说推出一款产品一年半载，甚至还没应用就被淘汰了。”徐清清指出，大容量电芯没经过两年以上验证，很难大批量投入市场应用。基于系统需求和电芯性能的综合考量，市场应用主流近期仍将是314Ah电芯。

　　在徐清清看来，大容量电芯并非简单地放大电芯容量，电芯容量增大后，电芯热失控的能量随之增加，对厂商设计和制造能力提出更高要求。电芯是储能安全的基础，企业务必做好技术攻关和守住安全底线，克制地迭代下一代产品。

　　“电芯大容量也并不等于高能量密度，电芯容量放大的同时，能量密度是否相应地提升非常关键。”徐清清进一步指出，储能产品应该做到与光伏产品同寿命，达到25年使用寿命。以前储能系统可能每天最多1次充放电循环，随着储能参与电力现货、辅助服务市场，现在可能有1.5次乃至2次循环，对储能循环寿命要求更高。要降低度电成本，效率也非常重要，否则产品全生命周期充放电的吞吐量会大幅降低。因此，储能电芯产品的长寿命、高能量密度、高效率，是一个本体不断寻优过程。

　　以客户为中心，推动电芯标准化

　　那么，理想中的下一代电芯具有哪些特征?

　　在全球储能系统出货量中，阳光电源连续八年位居中企第一，其不生产电芯，却在整体层面有着综合考量。徐清清表示，电芯是系统中重要部件，如何把开发和设计有效结合，一定要对电芯的整体规格、产业布局、设计性能有深厚了解，适配最优产品。一方面要从上游电芯乃至原材料视角，考虑技术发展的趋势和工艺;另一方面从客户视角，考虑产品的寿命、效率、能量密度、占地面积等需求。与此同时，还要兼顾产品各性能标准、消防标准、海外标准的兼容，以及不同场景的应用特点和物流运输情况。

　　当前电芯厂商在产品尺寸和容量规格的竞速已“剑拔弩张”，不仅自身面临着技术迭代风险，也给系统集成、运维环节带来技术适配、市场适应等难题。基于此，徐清清认为，储能电芯应该趋于标准化，包括容量、尺寸、能量密度、寿命等关键指标逐渐走向统一，“早日结束混乱的‘规格战’，在统一标准下，让大家把精力腾出来专注于技术研发，把产品做得更好，质量性能更稳定。”

　　“对客户而言，其实并不关心具体使用的电芯规格和性能差异，更关注的是储能系统整体表现。我们一直强调储能不是简单集成，而是一套系统产品。也就是说，系统中每个部件不能只管自己，不顾他人。所以从整体视角来看，怎么达到电芯性能最优，要跟功率器件厂家有效适配，功率器件和电芯的开发周期都很长，集成组合方案必须站在更高的系统维度统筹考虑。过度追求电芯大容量，功率器件选型很难适配，即便电芯做出来了，落地实施也很困难。”徐清清表示，基于产业发展现状以及对储能产业未来的思考，阳光电源将第三代电芯容量锁定为625Ah，这在适配上具有可行性，安全风险、系统成本和产品质量也能达到最优。

　　“625Ah系统方案在我们内部已有超一年半的研发积淀、多轮论证，集合了市场、研发等多类投入和客户需求判断，所以认定这款电芯。”徐清清称。

　　从静态走向动态，助力构建新型电力系统

　　“标准化容易带来同质化，但深究下来，标准化一定不等同于同质化。同是5MWh系统，外观看起来各家都一样，但真正有价值的内核大有不同——电芯表现、系统效率、提前预警等能力是储能构建长效竞争力的关键。”徐清清表示，未来储能产业的重点要转移到电站运营，让储能在动态交易中为用户创造最大收益。

　　徐清清强调，定义储能电芯要有系统观，理念上实现G2C(电网Grid到电芯Cell)，在能量上实现C2G。应从电网和应用场景出发，从系统需求倒推电芯的最优解。

　　储能具有调峰调频、备用电源、黑启动等多重价值，对电源、电网和用户都有利，是构建新型电力系统的重要支撑。徐清清认为，回归储能价值的底层逻辑，2023年之前的储能系统是静态的，考验产品硬件能力：系统架构上，保证电芯和系统的匹配;结构体系方面，20尺集装箱和户外柜，充分发挥各自优势;散热温控体系方面，好的温控可以节省40%辅助供电;通讯架构系统方面，保障内部BMS等可靠运行。

　　2023年之后的储能系统将是动态的，面对高比例可再生能源接入，高比例电力电子设备接入，高比例的特高压输电，储能要做柔性的关键支撑，主动支撑电网电压、快速响应电网调度。

　　在徐清清看来，储能系统涵盖电力电子、电化学、电网支撑等多技术领域，在实现系统内部的充放电管理、温度控制、安全管理等综合调控的同时，还需要高效响应外部电网调度。在最大化发挥储能电站价值的背后，要有过硬的系统能力。

　　面向未来储能“动”态发展，应对新能源发电不确定性强、现有变流器无法提供主动支撑、极端天气频发等影响电网安全稳定运行问题，阳光电源提出“干细胞电网技术架构”，虚拟同步控制技术，储能系统可以模拟同步发电机特性，在正常运行时表现为低阻抗电压源，提高电力系统稳定性。基于全球电网发展不均衡现状，阳光电源推出“定制化”电网技术解决方案，因网制宜、一网一策，助力新型电力系统全场景稳定运行。

　　来源： 中国能源报 作者：卢奇秀