储能电芯/系统向“大”而行,仍是储能产业发展的重要趋势之一。但当前各电池企业对下一代电芯的规格标准尚未统一,392Ah、435Ah、587Ah、600Ah+甚至1000Ah+容量的电芯不断被推出,储能市场的电芯呈现多样化态势。
这在一定程度上给储能电站的建设,提供了丰富的选择空间,但同时也增加了决策的复杂性,此外,还会给后期运营维护带来较大的问题。如何在众多电芯规格中选出“最优解”,使电芯规格走向相对统一,已成为当前行业面临的关键问题之一。
“储能电芯并非越大越好,从能量密度上来讲,当前大容量电芯在能量密度上,较磷酸铁锂的极限,提供空间已经不多,单纯卷能量密度会走到头,因此也不可能无限制地变大。未来储能电芯研发将更注重‘合理平衡’——在技术边界、能量密度与系统集成间寻找最优解,推动储能向高效、安全、高质量方向迈进。”宁德时代国内储能解决方案CTO林久标,日前在接受电池中国访谈时表示,大容量电芯在安全、寿命及工艺控制等方面要求更高,做好大电芯,需要更深的技术积累。
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宁德时代锁定587Ah
去年4月,宁德时代发布了6.25MWh天恒储能系统,时隔一年后,在近期展会上,宁德时代正式对外展出了其搭载于天恒储能系统的587Ah大容量储能电芯,体积能量密度达430Wh/L。
据介绍,宁德时代主张从材料、制造,以及系统实现多维安全设计,保证电池的本征安全。该款587Ah电芯不仅能量密度做到行业领先,同时安全性能可以做到比小电芯更优,过充、热失控、针刺试验不起火不爆炸,已通过GB/T 36276和GB 44240测试。
宁德时代认为,587Ah是基于大规模制造前提下,保持高良率、高安全、高可靠的第三代储能电芯最优解。
据电池中国了解,除了宁德时代,当前已推出587Ah电芯的企业还包括海辰储能、赣锋锂电、海基新能源、鹏程无限等。此外,南都电源、中车株洲所、晶科能源等系统集成商,也在近期于北京举办的一场大型储能展上对外展出了基于587Ah电芯的6.25MWh储能系统;天合储能、海博思创则分别基于587Ah电芯,开发了7MWh系统、7.81MWh系统。并且有多位业内人士认为,587Ah电芯型号可能在未来会占据更高的市场份额。
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为何将587Ah作为第三代储能电芯产品?
据悉,宁德时代将587Ah作为下一代电芯产品,并非单纯从电池的角度考虑产品需求,而是从系统、整站的配置等多方面对其进行定义。并且587Ah容量概念的提出,也经过了宁德时代全方位、高标准、高质量的调研和实证验证。
制造工艺及电池寿命方面,林久标指出,电芯尺寸变大之后,电芯内部的电化学特性并非简单的物理放大,其中电、热、力分布的均匀性,对电芯的寿命至关重要,宁德时代587Ah电芯的电池尺寸,从长、宽、高的维度,综合考虑电池的电化学特性,确保全生命周期内电子和离子的通路稳定,保证20年寿命的可靠充放电较上一代提升20%。
从储能系统角度出发,集装箱空间的有效利用是重要的考量因素。宁德时代以主流的20尺集装箱为设计基础,结合PCS、主流的1500伏电压以及主流功率段,经过精密计算与分析,最终确定了587Ah电芯的尺寸规格。
从储能电站配置看,目前国内电站多以100MWh、200MWh、400MWh等规模配置为主,对于6.25MWh这个容量规格,林久标表示,是根据新国标趋势,每个分区储能系统额定能量不超过50MWh的要求设计的,6.25MWh正好八台天恒产品。
量产进展方面,电池中国了解到,宁德时代587Ah电芯全部将在最新最先进的超级拉线上生产,通过宁德时代的极限智造能力,实现单体缺陷率等级从PPM降低为PPB水平。从目前情况看,宁德时代或将是行业首家实现大规模量产和交付500+电芯的企业。


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