全球儲能市場正處于蓬勃增長的高速發(fā)展期,在此背景下,越來越多的電池企業(yè)開始針對儲能的需求專門開發(fā)相匹配的電池產品。儲能電池正在走向更低度電成本、更長循環(huán)壽命、更高的安全標準、專屬獨立的產品設計,或將面臨行業(yè)格局重塑的拐點。對于儲能電池廠商而言,技術路線的選擇、制造產線的規(guī)劃、市場渠道的布局,都是這場競速賽中十分重要的抉擇點。儲能電芯封裝制造與動力電池類似,主要為方形、圓柱和軟包三種形式。電池封裝工藝的發(fā)展趨勢本質是在保證安全性的前提下提升電池能量密度上限。即利用電芯外殼的支撐作用,減少模組結構件使用,提升電池包的能量密度。軟包外殼的支撐較弱,因此中期來看方形和圓柱電池更能適應結構上的創(chuàng)新。目前以電力儲能占據整體市場份額的70%以上,其應用在發(fā)電側、電網側、工商業(yè)側等,具體產品可分為容量型和功率型,對電芯容量要求較大,電池形態(tài)主要以方形、圓柱為主。
方形電芯最早從商用車起步,后在儲能領域推廣。方形電芯單體容量相對靈活,故而在各種儲能場景均有應用。而圓柱電芯、軟包電芯單體容量相對有限,故主要應用于戶用儲能和便攜式儲能市場中。在眾多電化學儲能技術路線中,鋰離子電池已經建立了較為健全的產業(yè)鏈。如下圖所示,鋰電產業(yè)鏈上游主要為礦產及加工品,包括鋰、鎳、鈷等;中游主要為鋰電池制造、電池系統(tǒng)集成組裝等;下游的應用領域主要為儲能電池、動力電池、消費電池等。從技術發(fā)展方向看,電池層面的核心競爭力體現(xiàn)在以下兩點,擁有核心競爭力的頭部電池企業(yè)有望擴大市場份額。圖:儲能電池環(huán)節(jié)主要參與企業(yè)
中期來看,為突出電池能量密度上限,業(yè)界紛紛在電池結構上求創(chuàng)新,其本質是利用電芯外殼的支撐作用,減少模組結構件使用,提升電池包的能量密度。軟包外殼缺乏支撐作用,在精簡模組環(huán)節(jié)難度較大,因此中期來看方形和圓柱電池更能適應結構上的創(chuàng)新。從長期來看,基于固態(tài)電池的發(fā)展趨勢,未來不再需要液態(tài)電解液后,硬殼的必要性下降,因此軟包被認為是固態(tài)電池適配的封裝方式。從應用場景來看,
在大儲中,提高電池循環(huán)壽命,涉及電池廠提高電荷容量的同時控制發(fā)熱量、改良電池材料以降低活性鋰離子消耗量等方面的know-how是重點。
戶儲方面,從方形轉變?yōu)榇髨A柱、軟包,但由于單體容量更小,成組需要串聯(lián)更多的電芯,對電池廠生產電芯的一致性和穩(wěn)定性將會有更高的要求。
參考資料:EnergyTrend
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原文始發(fā)于微信公眾號(艾邦儲能與充電):儲能電池之方形、圓柱、軟包:分別適用什么場景?