向大而行 储能电芯的技术规格之争

　　电力储能市场用电池自 71×173×207-280Ah之后，行业快速推出同尺寸314Ah电芯，同时将20尺预制舱电量由3.35MWh推向5.015MWh

　　然而随着市场的大规模发展以及市场价格对制造企业成本倒逼，同时储能时长由2h向4h渗透，电芯向大而行成为指向标

　　基于电芯向大而行，储能系统集成商发布 6+MWh、6.5+MWh以及7+MWh，20尺预制舱。从电芯层面考虑，当前314Ah电芯不足以支撑系统电量的继续攀升，电芯企业开始布局大电芯，当前主要技术规格有五大路线：

　　1、亿纬为代表的肩并肩双拼规格

　　2、海辰储能近乎肩并肩三拼规格

　　3、比亚迪为代表的刀片电池

　　4、宁德时代为代表的VDA放大

　　5、新规格

　　1、亿纬肩并肩双拼路线

　　2022年亿纬锂能发布首款大电芯LF560K，尺寸为 72×352×207mm，容量560Ah，为两个280Ah电芯肩并肩的完全体，当时雄韬股份跟进同规格电芯

　　不过在后来作为280Ah升级款314Ah电芯广受市场认可后，亿纬再次发布MR.BIG电池，同尺寸 628Ah，为两个314Ah肩并肩的完全体，后续 跟进者有南都电源、昆宇电源等

　　同规格如下：

　　当前基于亿纬双拼结构，最高容量为昆宇电源 72×355×209-720Ah。

　　亿纬双拼结构优势明显：可以基于5MWh系统下的整体结构不变，模块数量不变，模块内电芯数量减少一半，通过减少电芯数量从而加快集成速度，减少电压、温度探头，降低模块电压。其中通过降低模块电压减少电池簇的数量为5MWh的一半，可以有效减少高压盒的用量。

　　优势：从以上信息可知，亿纬双拼技术路线是降本最快的技术路线，基本可完全套用5MWh成熟的供应链，根据当前电芯容量，20尺系统最大电量可做到5.75MWh

　　劣势：依托当前系统，持续降本方式单一为提高电芯容量，重设系统结构比较困难

　　2、海辰肩并肩三拼规格

　　2023年12月份海辰储能发布4小时长时储能大电芯，电芯规格为75×580×208mm，电芯容量为1130Ah，也就是说电芯单体电量约为3.6kWh，什么概念：一个家庭每天用电量大概在5~7kWh，两个1130Ah的电芯带电量可满足一个家庭一天的用电量

　　电芯尺寸在厚度和高度方面与314Ah电芯相当，而宽度约为3.3倍

　　海辰1130Ah电芯重量约为20kg，重量能量密度180Wh/kg，体积能量密度400Wh/L，0.25P(904W)充放电循环寿命15000次 @60%SOH。

　　在2024年4月份北京首钢展会上，海辰展示了基于1130Ah电芯的模块结构

　　模块内含2个长模组，每个模组为26个电芯串联，模块形成1P52S结构，电量为188kWh，模块尺寸为 1240(W)×2233(D)×254(H)mm，模块重量 1152kg，推测20尺集装系统为4列电池，每列为一簇，共4簇，每簇为8个模块形成1500V平台系统，因此20尺集装箱系统的电量为6.016MWh，进入6MWh级

　　优势：电芯做大后很明显在PACK结构方面以及系统集成方面优势明显，而相对亿纬双拼结构，1130Ah电芯更具优势，所需要的电器件更少，在降本增容方面效果明显

　　劣势：与亿纬结构类似，主要是通过放大电芯尺寸把电芯容量提高，PACK结构类似314Ah电芯做6排模组，非技术性突破。当前系统结构相对而言对电芯的应用反而不利，要发挥电芯结构优势仍需重新设计PACK结构

　　3、比亚迪为代表的刀片电芯

　　从储能市场的需要角度--成本出发，刀片电池用于储能领域是采用叠片工艺作为主流技术企业的无奈之选。然而当电芯做大之后，叠片工艺反而成为优势

　　当时根据市场反馈，目前叠片电池用于储能领域且能做好的也仅仅是比亚迪一家，分析来看，储能电池领域是一个重置化严重，尤其体现在电力储能领域，和对成本很敏感的一个领域

　　而刀片电池对于当前的市场主流314Ah电芯及基于该电芯下的系统进行 平替，考虑到比亚迪的情况，情况似乎清晰了，做与众不同的选择需要有完成的集成链以及销售渠道，直接以系统产品面对终端客户

　　4、宁德时代为代表的VDA放大

　　在2023年晚些时候晚上就有一些捕风捉影的消息说宁德时代要搞530Ah大电芯，结果在2024年4月份首钢展会前夕发布天恒电池系统为6+MWh，以及电芯体积能量密度430Wh/L，根据在现场测量的尺寸，推测电芯的容量为580+Ah

　　之后有天合储能，瑞浦兰钧等电池企业跟进

　　网络上430Wh/L推测宁德时代电芯为587Ah，天恒系统能量为6.25MWh

　　根据分析发现，宁德时代的定义74×275×215mm，主要考虑VDA尺寸下卷绕设备兼容最大兼容为300mm，因此推测宁德时代587Ah仍为卷绕工艺产品

　　20尺系统方面，瑞浦兰钧根据587Ah电芯重新设计系统结构，20尺集装箱电量达到7.03MWh

　　优势：电芯结构放大后充分利用了现有产线的兼容性，减少了电芯开发成本，同时电芯做大之后有效减少了量产集成成本，通过系统重新设计之后电量有明显突破

　　劣势：电芯做大之后系统结构重新设计，需要大量的开发投入，根据储能产品的价格敏感性，新产品的开发压力较大

　　5、新产品

　　在2024年6月上海展会上瑞浦兰钧、欣旺达以及楚能同步发布同规格同容量储能大电芯 54×470×182mm 625Ah，单体电芯2kWh

　　三家企业电池发布情况基本一致：精准2度电、热电分离、430Wh/L、适用2000V平台

　　优势：电芯层级热电分离提高集成后的安全性能，同侧出极柱电池空间利用更极致，为更多的PACK集成设计提供可能

　　劣势：电池同侧出极柱，电芯容量高达625Ah，在充放电过程中正负极柱容易形成温场叠加，造成温度过高;热电分离后防爆阀在另一端，对PACK集成造成影响

　　6、下一代产品--全浸没热管理

　　当前储能产品能量效率已经高达95%左右，对于电芯而言能量效率已经几乎已经做到极致了，市场上宣传的96%、97%的效率一般是更小功率下的数据，不是说做不到，而是投入太大，投资与回报不成比例

　　因此预测下一代储能产品的方向为降低辅助能耗，通过浸没式液冷的方式直接接触电芯同时代替消防板块功能

　　本文认为圆柱电芯才是浸没式液冷的归宿，圆柱电池在集成时彼此之间形成的三角间隙成为浸没液体的通道

　　而方型电池由于贴合得更紧密反而不利于浸没液冷的利用。

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