億緯儲(chǔ)能蒙玉寶：正開發(fā)全球首款628Ah儲(chǔ)能電池
“站在全球儲(chǔ)能發(fā)展的角度來看，預(yù)計(jì)到2027年儲(chǔ)能市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到TWh的量級(jí)，儲(chǔ)能總需求將達(dá)2300GWh，主要的區(qū)域是在北美、中國(guó)、歐洲。”在第八屆動(dòng)力電池應(yīng)用國(guó)際峰會(huì)(CBIS2023)上，武漢億緯儲(chǔ)能有限公司解決方案中心總經(jīng)理蒙玉寶在主題演講中表示。
圖為武漢億緯儲(chǔ)能有限公司解決方案中心總經(jīng)理蒙玉寶演講
未來儲(chǔ)能市場(chǎng)發(fā)展有兩個(gè)明顯趨勢(shì)。蒙玉寶指出，第一是更大規(guī)模，單項(xiàng)目規(guī)模將達(dá)到百M(fèi)Wh、GWh以上。第二是更長(zhǎng)時(shí)長(zhǎng)。平均3h以上儲(chǔ)能，需求占比超過60%。同時(shí)未來隨著新能源裝機(jī)比例提升，整個(gè)時(shí)長(zhǎng)會(huì)向4小時(shí)、8小時(shí)變化。在此趨勢(shì)背景下，儲(chǔ)能技術(shù)發(fā)展需滿足經(jīng)濟(jì)性、極簡(jiǎn)化、超安全的要求。
01
針對(duì)GWh級(jí)別儲(chǔ)能電站產(chǎn)品
目前主流的儲(chǔ)能電芯以300Ah為主，而隨著大型儲(chǔ)能項(xiàng)目的出現(xiàn)，單個(gè)電站向GWh轉(zhuǎn)變過程中，整個(gè)電池量級(jí)也會(huì)增加。蒙玉寶表示，一個(gè)集裝箱可能有300Ah的電池，由4000-5000顆電芯組成。未來的數(shù)量會(huì)變多，隨著量級(jí)的變化給系統(tǒng)帶來集成的難度、管理的難度，以及對(duì)成本的要求也會(huì)越來越苛刻。
“單個(gè)電站在變大，而且單個(gè)集裝箱設(shè)計(jì)容量越來越大，對(duì)零部件包括溫感、煙感、BMS的要求也會(huì)增加，系統(tǒng)越來越復(fù)雜。”蒙玉寶指出，同時(shí)大型儲(chǔ)能系統(tǒng)安全也面臨挑戰(zhàn)，“如果儲(chǔ)能電站出現(xiàn)安全事故或者沒有控制熱蔓延，將帶來災(zāi)難性后果”。
據(jù)蒙玉寶介紹，多年來億緯儲(chǔ)能產(chǎn)品不斷進(jìn)行技術(shù)質(zhì)量升級(jí)，針對(duì)不同的應(yīng)用場(chǎng)景開發(fā)相應(yīng)電芯，最早有50Ah到100Ah的小電芯，主要針對(duì)通信和家儲(chǔ)市場(chǎng)。同時(shí)，針對(duì)調(diào)頻調(diào)峰和IDC應(yīng)用場(chǎng)景做高倍率電芯開發(fā)。此外，還有300Ah、280Ah電芯，都是目前行業(yè)主流的產(chǎn)品。
“針對(duì)未來整個(gè)GWh級(jí)別的電站，我們正在開發(fā)目前全球首款單體容量628Ah的電池。”蒙玉寶透露，該電芯容量可以達(dá)到2度電，主要針對(duì)4-8小時(shí)的應(yīng)用場(chǎng)景。隨著倍率的降低以及在電芯層面的設(shè)計(jì)優(yōu)化，電池整體效率能夠達(dá)到95%以上，同時(shí)循環(huán)能夠達(dá)到12000次以上。
在儲(chǔ)能系統(tǒng)方面，蒙玉寶表示，億緯儲(chǔ)能在儲(chǔ)能直流側(cè)深耕了7年時(shí)間，今年年底到明年年初將陸續(xù)有4MWh、5MWh儲(chǔ)能集裝箱產(chǎn)品推出，使用壽命能夠滿足20年以上質(zhì)保要求，主要針對(duì)海外的北美市場(chǎng)。
02
兼具經(jīng)濟(jì)性和安全性
儲(chǔ)能行業(yè)要實(shí)現(xiàn)健康長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展，必須要解決經(jīng)濟(jì)性和安全性的問題。蒙玉寶指出，做大電池尺寸、提高生產(chǎn)效率，是實(shí)現(xiàn)良好經(jīng)濟(jì)性的重要路徑。
“我們單一產(chǎn)線原來做300Ah電芯，現(xiàn)在做628Ah(電芯)，單機(jī)產(chǎn)能能夠達(dá)到1.3GWh每臺(tái)。”蒙玉寶介紹，億緯的大電芯采用疊片工藝，空間利用率大大提高，而且得益于電芯內(nèi)短路結(jié)構(gòu)管理以及全極耳設(shè)計(jì)，極大降低電池內(nèi)阻。從而實(shí)現(xiàn)電池整體效能提升，提高電池全生命周期電量，提高客戶投資回報(bào)，度電成本能夠降低11.5%以上。
在系統(tǒng)層面，蒙玉寶表示，億緯更多是從集成的角度著手提效降本，零部件數(shù)量可以減少47%，生產(chǎn)效率能夠提高30%，系統(tǒng)壽命朝20年以上的方向設(shè)計(jì)。伴隨著電池內(nèi)阻的降低以及整個(gè)集成的簡(jiǎn)化，輔助用電的功耗能夠降低15.7%以上。
“除此之外，我們的PACK工藝也簡(jiǎn)單，目前是按貫穿式的PACK設(shè)計(jì)，單個(gè)集裝箱可以做到單側(cè)開門，給終端客戶現(xiàn)場(chǎng)安裝的時(shí)候能夠做到背靠背安裝，節(jié)省土地成本。”蒙玉寶進(jìn)一步表示。
在電芯安全方面，億緯儲(chǔ)能主要是從流程安全、電芯設(shè)計(jì)安全和制造安全三個(gè)維度進(jìn)行保障。
1)流程安全：從材料選擇到最終應(yīng)用全階段的各設(shè)計(jì)參數(shù)的安全設(shè)計(jì)值、安全設(shè)計(jì)依據(jù)、安全設(shè)計(jì)可制造性、安全失效可探測(cè)性等，進(jìn)行端到端全生命周期安全審查，從源頭保證電芯安全。
2)電芯設(shè)計(jì)安全：采用9um基膜和雙面安全涂層，隔膜熱收縮率性能提升20%，在過充條件下仍可保持完整;防爆閥設(shè)計(jì)增大50%，更大的排氣通路能安全迅速地釋放熱失控電池的內(nèi)部能量，避免達(dá)到爆炸閾值。
3)制造安全：超過2856個(gè)生產(chǎn)控制點(diǎn)及追溯系統(tǒng)，全面信息化監(jiān)控過程質(zhì)量，保障產(chǎn)品生產(chǎn)質(zhì)量確保制造安全;在線多重 X-RAY、工業(yè)CT檢測(cè)，及時(shí)識(shí)別極片缺陷，剔除瑕疵極片，多重防護(hù)，極致安全制造。
在系統(tǒng)安全方面，蒙玉寶表示，公司主要采用多級(jí)消防策略，并配置PACK級(jí)全氟己酮和水噴淋消防方案，快速精準(zhǔn)進(jìn)行消防探測(cè)和消防保護(hù)。
據(jù)蒙玉寶透露，億緯儲(chǔ)能的生產(chǎn)制造流程獲得戴姆勒、寶馬、華為等國(guó)內(nèi)外一流公司審核。此外，公司擁有完整的產(chǎn)品測(cè)試體系，CNAS國(guó)家實(shí)驗(yàn)室，對(duì)儲(chǔ)能產(chǎn)品進(jìn)行全場(chǎng)景驗(yàn)證測(cè)試，K系列儲(chǔ)能電芯最高已測(cè)試10000次以上循環(huán)。
在出貨量方面，億緯儲(chǔ)能位居2022年中國(guó)企業(yè)國(guó)內(nèi)儲(chǔ)能電池出貨量排名TOP2，2023年全球儲(chǔ)能電池出貨排名TOP3。
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