文|新能源前瞻 趙國建
編輯丨和暢
剛剛過去的2023年,以鋰離子電池儲能為主導的新型儲能產業,駛入了市場需求與技術發展的快車道。
截至2023年12月底,我國電力儲能項目累計裝機規模達86.5GW(吉瓦,功率單位,1吉瓦=10億瓦),同比增長45%。
其中,新型儲能占比從2022年的21%增長至接近40%,功率和容量同比增速均超過150%,而技術最成熟、經濟性最優的抽水蓄能累計裝機占比首次低于60%。
隨著鋰離子電池儲能在效率、可靠性和可持續性上的不斷提高,新型儲能正逐步覆蓋傳統蓄能方式,成為市場的新興賽道。
不只是在國內市場裝機量迅速攀升,2023年,包括寧德時代、比亞迪、億緯鋰能、瑞浦蘭鈞、海辰儲能、蜂巢能源等在內的儲能電池頭部企業,拿下多個10GWh+海外訂單,規模總計超200GWh(吉瓦時,電能單位,1吉瓦時=100萬度電)。
市場向好,但競爭也愈演愈烈,在此背景下,儲能電池產業新一輪技術變革席卷而來。
儲存效率更高、壽命更長的大容量儲能電池成了“兵家必爭”的賽道。各電池企業不僅密集推出300Ah+(安時,電池容量單位)儲能電池,一些頭部電池企業也在瞄準500Ah+、600Ah+、1000Ah+等超大容量電芯的儲能電池,為未來儲能市場的激烈競爭提前布局。
當然,大容量電池也存在成本高、對生產條件要求更高和安全性差的弊端。所以,實現安全創新也是儲能電池發展進程中的一項關鍵任務。包括液流電池在內,儲能電池產業也不斷在技術上推陳出新,為電池的安全性提供全新解決方案。
但在2023年產能過剩的背景下,儲能行業始終籠罩在“價格戰”陰影下,低價成為企業搶奪市場份額的大勢所趨。
向低而“死”
自2020年起,中國儲能電池行業價格戰打響。2023年,儲能電芯的降價幅度更是比腰斬還慘烈。
隨著原材料碳酸鋰價格的不斷下跌,儲能電芯的價格從2023年初的0.95元/Wh,一路降至年末的0.4元/Wh,跌幅接近60%。
截至2023年12月,280Ah磷酸鐵鋰儲能電芯價格降至每瓦時0.36-0.50元,月底均價為0.43元,月環比下跌6.5%;100Ah磷酸鐵鋰儲能電芯價格降至每瓦時0.37-0.51元,月底均價為0.44元,月環比下跌6.4%。
圖/億緯鋰能LF 304Ah 磷酸鐵鋰系列電芯 來源/新能源前瞻拍攝
以主流的280Ah容量電芯為例,2024年1月,除寧德時代的電芯價格仍然維持在0.5元/Wh以上,其他大部分電芯廠家的280Ah儲能電芯價格都已降至0.4元/Wh以下。有行業專家預測,2024年儲能電芯價格整體可能降至0.35-0.38元/Wh。這意味著,儲能電芯已踏入“3毛錢”時代。
儲能電芯低價“內卷”,與其原材料電池級碳酸鋰價格的大幅下跌可謂互為因果。
2023年,因下游需求表現疲軟,電池級碳酸鋰現貨報價整體呈下跌態勢。截至2023年12月29日,國產電池級碳酸鋰現貨均價已經跌至9.69萬元/噸,相較2022年高點的56.75萬元/噸,跌幅達82.93%。
InfoLink發表的2023全球鋰電池供應鏈數據庫指出,當前280Ah磷酸鐵鋰儲能電芯直接材料成本約為0.30元/Wh;依據各廠家制造成本(含人工、廠房折舊攤提、管銷費用)的不同,280Ah磷酸鐵鋰電芯的制造成本約為0.39-0.47元/Wh。
在如此微薄的盈利空間下,InfoLink分析預測,儲能電芯的后續下降空間將持續收窄。面對供應過剩與價格下行的雙面夾擊,未來市場將會迎來一輪激烈的淘汰賽,而產品層面的技術突破,或將成為儲能電芯企業的生存法門。
向“大”而生?
2023年至今,一系列搭載大容量儲能電芯的儲能電池產品紛紛涌現,成為行業焦點。
2023年5月的光伏盛會SNEC2023上,蘭鈞新能源、楚能新能源、欣旺達、中創新航、贛鋒鋰電等多家企業發布了314Ah儲能電芯。
儲能電池行業開始加速向大容量電芯技術路線邁進。
2023年8月,寧德時代的5MWh EnerD系列液冷儲能預制艙系統實現全球首套量產交付。該系統采用寧德時代儲能專用314Ah電芯,相較于上一代306Ah產品,在能量密度和性能方面得到了顯著提升,既節約了占地面積,又提升了存儲電量。
此外,寧德時代還在2023年12月底釋出530Ah儲能電芯的量產準備,以及儲能系統集成產能的建設準備,并將開啟儲能參與電力市場的運營領域布局。
據統計,國內目前已有寧德時代、遠景動力、蜂巢能源、瑞浦蘭鈞、億緯鋰能、正力新能、海辰儲能、楚能新能源、鵬輝能源、南都電源等超20家電池企業相繼推出300Ah+的大容量電芯產品。
在業界對大容量電芯的關注之下,部分電芯廠商也已開啟超大電芯領域的布局。
2023年8月,億緯鋰能推出超大疊片智慧電芯“Mr.big”LF560K。其電芯容量可達628Ah,擁有2.009kWh超大能量,主要應用于大規模、4h及以上的風光配儲、共享/獨立儲能等應用場景。電池整體效率將達到95%以上,循環壽命達12000次以上。
圖/億緯鋰能超大疊片智慧電芯“Mr.big”LF560K 來源/億緯鋰能官網
海辰儲能甚至于2023年12月12日的首屆海辰儲能生態日上,發布了全球首款長時儲能專用電池MIC 1130Ah,將電池容量抬高至1130Ah。
超大容量電芯產品的推出,不僅將儲能電池的能量密度提升到新的高度,也為未來儲能電池的更廣泛應用創造了可能。
與儲能電池容量突破相伴隨的,則是其安全爭論。中國化學與物理電源行業協會儲能應用分會秘書長劉勇曾表示,電池容量增大會致使電池自身散熱性能變差。同時,電池做大可能出現電芯鼓脹問題,導致過充和熱失控難以應付。
雖然大容量電芯為儲能系統提供了更大的存儲量,但同時也增加了電池運行中的潛在風險。
安全保衛戰升級
針對電池安全問題,各電池企業紛紛推出了創新電池設計。
2023年4月,蜂巢能源子公司蜂巢智儲推出L500型325Ah疊片短刀儲能專用大電芯,通過合理布局電池內部結構,實現了電池的高散熱性,在長時間運行中仍能保持相對低溫,1C(電池充放電倍率單位)電流下升溫在5℃以內。
圖/蜂巢能源L500型325Ah疊片短刀儲能電芯 來源/蜂巢能源官方公眾號
益佳通則在其電芯設計上做出了獨特嘗試,推出314Ah短刀電芯。
其在輸出功率、快充能力和生產效率等方面進行了創新設計,使得電芯在高強度運行下溫升較低。此外,電芯使用安全性能更高的磷酸鐵鋰材料,有效降低了潛在的安全風險。
而電池安全體系一直是寧德時代市占率穩居第一的“基石”。鋰電池行業僅有的3座燈塔工廠均為寧德時代所有,設備對產品的極限控制精確到微米,全生產流程設置了超過6800個質量控制點,每個電池平均追溯數據超過1萬項。其電池的安全等級也達到了行業最高的PPB(十億分之一)級別。
除上述針對電池安全的創新設計外,2023年,如火如荼的儲能電池市場中,液流電池這一細分賽道也在悄然興起。
液流電池是面向長時儲能的電池產品,大部分以水作為電解液溶劑。水的不可燃以及阻燃特性,賦予其電池安全方面的先天優勢。
值得一提的是,液流電池自2023年以來,在資本市場表現亮眼。據統計,液流儲能2023年共有33個招標項目,容量超5.72GWh。基于電池安全、大容量、長時儲能等優點,液流電池已然成為新型儲能賽道的黑馬。
雖然資本市場仍在加碼,但業內對于2024年的儲能電池生存淘汰賽已有基本共識。
在走向白熱化的市場競爭下,已有不少電池廠因成本過高、資源較少、業務布局不當而掉隊,面臨著停產、退市甚至破產。
如何撐過周期,甚至分食更多傳統儲能的“蛋糕”,成為了儲能電池企業在2024年的主要思考方向。
參考資料:
《儲能電池2023復盤:280Ah升級300Ah+“狂奔” 更大容量500Ah+備戰》,來源:高工儲能;
《全球首款長時儲能專用電池發布 推高行業“天花板”,電池容量“跳躍式”達到1130Ah》,來源:《中國能源報》;
《碳酸鋰跌勢中尋找支撐 儲能電芯價格區間擴大》,來源:PV InfoLink。