文|储能100人

“降本增效,是任何行业发展的永恒主题。”
目前国内,在储能价格机制疏导不畅的情况下,增效被放在了次要位置,降价则一直是储能行业的主旋律。以2h储能系统为例,从2019年的接近2元/Wh已降至目前的0.6元/Wh左右。
储能系统成本下降的速度超乎所有人的预期,犹记得“到2025年将储能系统成本降至1元/Wh以内”是当时很多储能企业的目标。

成本快速下降一方面得益于全球储能需求增加带动储能装机的规模化发展,在过去5年里,全球储能新增装机年复合增长率为108%。另一方面,大电芯及与之相伴的液冷技术大幅提升整体集成能量密度,降低了电池制造和整体集成成本。尤其自宁德时代2020年在行业首推280Ah电芯后,280Ah逐步成为行业众多厂家的主流选择。

2024年,行业正从280Ah向以314Ah为主的300+Ah过渡。有很多业内人士认为,在国内,源网侧300+Ah有望取代280Ah成为下一代主流产品。

近期,「储能100人」在与禾望电气、宁德时代、SMM分析师等储能产业上下游企业从业人员进行了交流探讨,得出了一个观点:在源网测极致降本的诉求下,以314Ah为主流的300+大电芯导入超预期,与之对应的5MWh集中式方案仍将为行业主流。

极致降本,300+电芯导入超预期

据SMM Q1末的摸排和调研,300+Ah的产能在市场上切换已经达到了30%左右,包含了305Ah、306Ah和314+Ah等产品型号。

其中,314Ah在国内之所以成为主流,与国内的政策密不可分,在一刀切的储能配比下,314Ah恰好组成直流侧5MWh电池子阵,超配量最少,是极致降本下的产物。

“最乐观的情况是300+的电芯产能可能会占到全市场大储电芯产能的40%左右,出货量可能会占到30%以上这样一个水准。”SMM储能高级分析师叶明远表示。

目前的300+电芯大部分是基于280Ah电芯的尺寸规格进行迭代的,电池厂家一方面通过提升正负极方面的压实密度,去提高能量密度;另一方面去调整正负极材料等四大主材配置。

虽然是小升级,带来的问题是整体的工艺参数都需要去调整,比如提升了正极的压实密度,就涉及到负极的参数重新设置、隔膜的重新选择、电解液添加剂的调整等,需要长时间一次次试验才能得出一个最优的结果,电池厂只有新产品的一致性和良率达到一定水平后才能正式批量供货。

截至目前,宣布已实现314+Ah电芯量产的企业有宁德时代、远景动力、瑞浦兰钧、海辰储能、赣锋锂业、中创新航、鹏辉能源、欣旺达等十余家电池厂商。

不过,已有3家工商业储能厂商向「储能100人」反馈,有些厂家的314Ah+电芯表现并不如280Ah稳定,系统在一定循环后容量衰减比较厉害。“风电、光伏等新能源产品迭代很快,但储能包含了电化学,电化学迭代往往又不会太快,工商业需要更成熟稳定的电芯”。一位工商业储能系统集成商表示。

近年来,全球电力储能发展迅速,锂离子电池储能技术进步尤为显著。相比其他新型储能形式,锂离子电池储能的经济性优势明显,且未来技术持续有提升空间。在确保安全的前提下如何实现300+Ah电芯低成本、高质量交付将是储能电芯企业这一轮竞争的制胜点。

PCS配套战打响

2023下半年以来,主流集成商纷纷推出了基于300+Ah的5MWh集装箱产品,集中式与组串式并行发展,其实组串式方案综合性能更优,但在业主端大多数场景迫切要求降本的诉求下,集中式系统方案仍占据主流。

PCS作为仅次于电池的第二大核心部件,格外受到行业关注,目前已有多家PCS厂商从1725KW开始向2.5MW方案升级。目前,禾望电气、科华数能、汇川等相继发布了2.5MW PCS产品及升压一体机。

业内人士介绍,PCS企业从大功率切换到小功率容易,从小功率到大功率却很难。目前从事PCS领域的企业有上千家,主要集中在户用和工商业领域,涉足大功率(MW级以上)储能PCS玩家其实相对较少。

在大功率PCS领域,阳光电源、科华数能、禾望电气、上能电气等等在行业已深耕多年。一个有趣的现象是,在大功率储能PCS领域,翻开各大榜单发现,很少像其它环节不断出现新晋的网红品牌。

有分析认为,一方面,PCS产能的投资规模、单位投资强度没有电池和集成环节高,不会动不动就搞个几十亿、上百亿的大项目出来,自然不会受到地方政府的过度青睐。另一方面,PCS领域虽然初始投资资金门槛不高,但要跟上节奏需要持续不断的研发投入。以禾望电气为例,2023年其研发人员达755人,研发人员占比32%,年度研发投入3.2亿元。

在严苛的招投标规则下,招标普遍要求集成商具备电芯、PCS、BMS、EMS产品其中的一项和多项自主研发及生产能力,很多系统集成商出于延伸自身产业链的一体化考虑,也在涉足PCS环节,某种程度会带动PCS价格逐渐降低。

在PCS领域,禾望电气是一家比较特殊的存在,从公司英文名“hopewind”可以看出,禾望电气从风电变流器起家,业务逐渐拓展到光伏、储能、氢能等领域,是国内为数不多可以全面覆盖风、光、储、氢四大领域的电力电子企业之一。

截至目前,禾望电气现已形成了以电力电子技术、电气传动技术、工业通信/互联技术和整机工艺/制造工艺技术为核心的技术平台,并以此为基础建立了以中小功率变流器、兆瓦级低压变流器、IGCT中压变流器和级联中压变流器为核心的四大产品平台,借助平台,风、光、储、氢业务可以在供应链管理、研发等方面实现高效的协同。

在自身的定位上,大多数PCS企业都在涉足系统集成,禾望电气却仍坚守在PCS领域,与同行进行差异化竞争。

300Ah+电芯从问世到量产不到1年时间,在源网测,2024年5MWh储能设备已经越来越多地上市甚至招标,其实对PCS等配套企业的快速迭代能力提出了更高的要求。

今年年初,禾望电气率先对外宣布,其完美匹配5MWh电池集装箱的单机2.5MW PCS已开始大批量发货,并获得CGC、高低穿等认证。据禾望电气介绍,其2.5MW集中式PCS支持单支路/双支路直流输入,高效二相流换热技术,满足45℃环温不降额、4000米海拔不降额,适应恶劣环境。同时,具备IP66高防护,PQ、VF、VSG、黑启动、构网型等功能,满足300%过载10S能力的构网型项目需求。

除此之外,禾望电气还拥有通过多台186~250kW组串式PCS并联达到5MWh的解决方案,其中禾望186kW~250kW组串式PCS采用模块化设计,电池单簇管理,可有效解决电池并联环流问题;该产品支持多模块并联,配置更灵活,维护更便捷,极大降低MTTR;同时支持立式、卧式2种安装方式,可定制6~35kV组串式变流升压一体机,完美适配锂电、钠电、液流电池等多种储能介质,可应用于大型地面电站储能、工商储等多种场景。 禾望5MW组串式PCS一体机

纵观电力电子领域,技术迭代的危机感始终存在。目前不少企业都在探索碳化硅在光储领域的应用,碳化硅具有工作温度范围宽,损耗低,速度快等优点,可有效提高电力电子变换设备的功率密度和效率,后续将给PCS领域带来怎样的变化值得关注。

低价竞争下的挑战

尤其自2023年下半年以来,储能各环节价格屡创新低,在近期某央企的采购招标中,对314+Ah的电芯集采给出了0.33元/Wh的最高限价。

即使限价,依然有不少企业参与投标。据「储能100人」向行业了解,储能型314Ah电芯目前销售均价为0.40元/Wh上下,314Ah电芯行业的平均BOM成本在0.30元/Wh上下,作为刚刚研发投入市场的新产品理应有合理的溢价。

有业内人士认为,储能电芯、储能系统的利润空间已经过极致压缩,比起价格,更希望行业加大对储能安全性的重视。

目前,除了风电、光伏、电池、电力电子等背景的主流厂家,储能行业尤其是电池和系统集成环节迎来了越来越多的跨界者,不禁让人怀疑,很多跟电力与新能源不相关的跨界者们是否具备足够的储能电池制造和系统集成能力?

企查查数据显示,截至目前,我国现存各类电池相关企业106.04万家,其中前4月注册量达10.09万家;国内现存储能相关企业17.4万家,超七成储能现存企业注册于2022年及以后。

适度过剩是市场经济的常态,但单纯的低价内卷会造成全社会的资源浪费。“电池本体+专业集成”是保障储能电站能否做到“高效率、高安全、低成本”的两个最为核心的能力,实际上对资金、技术的能力要求都很高。

连电池巨头宁德时代之前在回复投资者时也承认储能的复杂性。“关于储能电池,大家认为很好做,其实储能电池更难做。1GWh的储能项目大概需要150万颗电芯,储能的一致性、安全性、能量衰减都很重要。这么难做的150万颗电芯,再加上其他零部件,就相当于大飞机的零部件数量水平。PPM(百万分之一)级别的单体电芯失效率会有很多故障,即使是PPB(十亿分之一)的水平也可能还不够。”

不管是电池、PCS、BMS等关键部件,还是面向客户的系统集成环节,储能的门槛真的有那么低吗?在源网侧储能缺少调度的情况下,储能厂商的设备性能无法得到客观呈现。业主在采购设备时尽量对厂家的行业背景、技术能力、财务状况做综合评判,一旦安全底线被突破,未来的风险敞口会放大,到头来得不偿失。

以上这些梳理主要来自近期和行业人士交流观察所得,并不系统和完整,欢迎大家留言或者加微信讨论。

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