單體大容量電池是儲能發展方向 更長的循環壽命與更低衰減率是關鍵

文 | 本報實習記者 林水靜

儲能電池賽道發展日趨火爆，儲能電池的電芯容量也越來越大。據GGII（高工產業研究院）不完全統計，國內已超過10家電芯企業對外銷售280安時磷酸鐵鋰電池產品。廈門海辰儲能科技股份有限公司（以下簡稱“海辰儲能”）儲能項目負責人表示：“從用戶經濟性上看，儲能配置兆瓦時級別容量逐漸由個位數向百位數甚至千位數發展，系統電壓由1000伏升高到1500伏，大電池將是儲能的主流發展方向。”

近日，發布了2022電池新品，推出行業首款300安時電力儲能專用電池，並將於2023年一季度開啟全球交付。

更長的使用壽命

據了解，海辰儲能此次發布的300安時電池不僅比280安時容量提升了20安時，電池的循環壽命也大幅提升，可達12000次，且實現前三年“零衰減”（每天滿充滿放一次計）。據數據測試，相較初始值，電池前1000次循環，能量衰減率≤1%,從儲能系統層面，有效降低全生命周期度電成本。

“系統電量是通過多個預製艙電量並聯實現。如使用100安時的小電池，預製倉電量少，系統並聯數將增多，這樣儲能電池的佔地面積大，整體投資也會加大。如果將電池容量提高，不僅能有效降低預製艙數量，其度電成本也將比小容量要低，整體投資和收益都會大幅改善。”上述項目負責人表示。

那麼，海辰儲能此次研發的300安時電池的難點在哪？“要在相同體積下同時提高容量和循環壽命是研發的關鍵點。”上述項目負責人表示，“此次發布的300安時儲能電池保證了與此前的280安時相同的電池尺寸，通過提高正負極活性物質量在整個電池的佔比進而提高容量。相較單純提高電池容量，在相同殼體下提高容量的同時提升電池性能，技術難度更大，需要攻克諸多難點。”

更低的度電成本

按照當下鋰電行業發展現狀，海辰儲能認為，動力電池屬於消費品，關注體驗感，而儲能電池則屬於投資品，有新基建的特性，更加關注投資回報率、回本周期、度電成本、初始投資成本等。

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“度電成本的降低可直接使首次投資成本降低、回本周期縮短並提高投資回報率，而電池使用壽命的增加則可以帶來儲能系統在全生命周期度電成本的降低。如果電池的全生命周期度電成本最終能降低至0.2元/千瓦時以下，風光儲綜合發電成本將會低於火電，進而改變現有能源結構。”上述項目負責人表示。

海辰儲能做了相關測算，採用海辰300安時電池的儲能系統，可以實現全生命周期度電成本降低約25.3%。在一天一充放的應用場景下，可實現內部收益率（IRR）提高18.4%，前三年儲能系統總放電量增加約5%，從而增加項目收益。

在規模化生產方面，海辰儲能也已做好規劃。“目前，供應鏈布局正在逐步完善。海辰儲能在四川布局了磷酸鐵鋰正極材料進行保供，其它原材料開發和供應鏈開發同步進行中，關鍵原材料已開發多家供應商和款型，同時海辰儲能自己也在進行自主開發並布局相關產業鏈。”上述項目負責人表示。

更高的安全性

儲能電池因規模大、難撲滅，安全問題成為了其發展的重中之重。6月29日，國家能源局綜合司發布關於徵求《防止電力生產事故的二十五項重點要求（2022年版）（徵求意見稿）》意見的函。在防止電化學儲能電站火災事故中提出，中大型電化學儲能電站不得選用三元鋰電池、鈉硫電池，不宜選用梯次利用動力電池；以及電化學儲能電站電氣設備間應設置火災自動報警系統。這進一步明確了電化學儲能電站的安全標準。

“保障電池安全，不僅是要保障材料層級安全，我們還從系統方面做了安全設計。比如，通過液冷系統有效降低電池的溫度和電池間的溫差，通過電池系統（BMS）管控每一個電池溫度和電壓，防止監控電池的過熱過壓，同時在系統中配置被動安保措施（噴淋消防），全方位為儲能電池安全保駕護航。”上述項目負責人表示。

值得一提的是，目前，海辰儲能除現有廈門智能製造基地，還在重慶銅梁區投資130億，打造海辰西南智能製造中心及研發中心，建設50吉瓦時新一代儲能鋰電產線。到2025年，海辰儲能廈門、重慶基地全面完成建設，將實現滿產產能135吉瓦時，從行業聚焦、產業技術、產品布局再到產業鏈生態，助推儲能產業化、規模化發展。