【摘要】在新能源產(chǎn)業(yè)高歌猛進(jìn)的宏大敘事下,新一輪定義戰(zhàn)正在儲(chǔ)能領(lǐng)域的關(guān)鍵單元悄然上演。
從314Ah與315Ah的微妙分歧,到如今寧德時(shí)代與海辰儲(chǔ)能587Ah產(chǎn)品的尺寸分野,儲(chǔ)能電芯的物理規(guī)格之爭已步入毫米必較的博弈階段。
此外,在兩大電芯陣營的分化下,寧德時(shí)代與陽光電源開啟生態(tài)比拼,公司又與海辰打響專利戰(zhàn)。
第三代電芯定義賽,技術(shù)、生態(tài)、速度正成為關(guān)鍵變量。
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以下為正文:
一度電的成本與安全,藏在毫厘之間。
01
毫厘必較的尺寸之爭
在新能源產(chǎn)業(yè)飛速發(fā)展的宏大敘事中,一場圍繞儲(chǔ)能電池電芯物理尺寸的競爭正在悄然重塑產(chǎn)業(yè)格局。
在2020年寧德時(shí)代率先量產(chǎn)280Ah大容量電芯后,行業(yè)逐漸意識(shí)到尺寸優(yōu)化帶來的成本效益,由此開啟大容量電芯時(shí)代。
在大容量電芯2.0階段,儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)就曾卷起一場關(guān)于314Ah與315Ah的標(biāo)準(zhǔn)之爭,就目前的電芯升級(jí)進(jìn)度來看,1Ah容量的增加并不在技術(shù)上構(gòu)成極大的挑戰(zhàn),畢竟,當(dāng)前的儲(chǔ)能電芯已經(jīng)加速進(jìn)入四位數(shù)時(shí)代。
從陽光電源、寧德時(shí)代紛紛帶頭選擇314Ah電芯可以看出,各廠商的關(guān)注重心仍在成本上。
如今,大容量電芯的已經(jīng)不僅僅關(guān)注容量降本,尺寸競爭同樣成為關(guān)鍵。
在大容量電芯3.0階段,寧德時(shí)代就與海辰儲(chǔ)能打響587Ah大容量電芯戰(zhàn),但二者的電芯尺寸卻存在著微妙的差別。
從具體參數(shù)上看,寧德時(shí)代 587Ah產(chǎn)品尺寸為73.05×274.6×218.1mm,海辰∞Cell 587Ah產(chǎn)品尺寸為73.5×286.0×216.3mm,二者的能量密度分別為434Wh/L與415Wh/L。
以寧德時(shí)代“大能量密度、小尺寸”的587Ah電芯為例,儲(chǔ)能企業(yè)正開啟成本、性能與安全的平衡探索。
華夏能源網(wǎng)表示,電芯高度的增加,不但會(huì)增大電解液的爬液難度,還會(huì)讓電芯頂部和底部的溫差變大,加速電芯衰減、縮短使用年限;而寬度的增加,則會(huì)增大電芯內(nèi)阻,降低充放電效率,也會(huì)增大熱失控時(shí)爆炸的風(fēng)險(xiǎn)。
此外,隨著儲(chǔ)能向長時(shí)演進(jìn),在20尺集裝箱的有限空間內(nèi),更小的電芯尺寸也可以為其他零部件留出更寬裕的空間,便于散熱和維護(hù),這也是寧德時(shí)代小尺寸電芯的關(guān)注點(diǎn)。
硬幣具有兩面性。
寧德587Ah電芯采用“高堆積密度”與“自適應(yīng)負(fù)極結(jié)構(gòu)”等新技術(shù),需要超高壓實(shí)正負(fù)極材料設(shè)計(jì)的輔助,而根據(jù)儲(chǔ)能網(wǎng)數(shù)據(jù),正負(fù)極材料占電芯BOM成本超50%,對(duì)工藝合成精度與原材料純度的高要求帶來了成本壓力。
與此同時(shí),高壓實(shí)技術(shù)也進(jìn)一步壓縮了電芯注液空間,在一定程度上影響電池循環(huán)次數(shù),也對(duì)產(chǎn)品耐用性提出考驗(yàn)。
在儲(chǔ)能電芯領(lǐng)域,容量與尺寸全新定義,還要在市場驗(yàn)證后再下判斷。
02
疊片與卷繞的技術(shù)分水嶺
隨著電芯容量躍升至500Ah+,制造工藝路線的分化也成為尺寸之爭中新的競爭焦點(diǎn)。
兩大核心路線之爭在于卷繞和疊片。
從技術(shù)層面來看,卷繞工藝是指將正極片、隔膜和負(fù)極片按順序放置,通過卷繞機(jī)卷繞成緊密的圓柱形或方形結(jié)構(gòu),而疊片工藝則采用層疊的方式將正負(fù)極片和隔膜堆疊起來,形成電池的電極體。
卷繞工藝的生產(chǎn)效率較高且投資成本低,相同產(chǎn)能下,需要的卷繞設(shè)備數(shù)量更少,但在卷繞過程中,極片會(huì)不可避免地受到較大的彎曲變形影響長時(shí)使用的性能。
疊片工藝的能量密度和空間利用率更高,且具有結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、受力均勻的優(yōu)勢(shì),可以提高循環(huán)壽命長,但目前生產(chǎn)效率和良率均較低。
在280Ah和314Ah時(shí)代,行業(yè)普遍采用卷繞工藝,在587Ah的三代電芯定義中,寧德時(shí)代和海辰儲(chǔ)能也均選擇沿用此路線。
業(yè)內(nèi)人士表示,大部分儲(chǔ)能電芯公司仍有一定量的卷繞工藝產(chǎn)能剩余,采用疊片技術(shù)或?qū)ζ湓型顿Y產(chǎn)生負(fù)面影響。
此外,第三代電芯定義是一場速度之爭,為更快實(shí)現(xiàn)量產(chǎn),多數(shù)廠商也更愿意繼續(xù)選擇成熟的卷繞工藝。
盡管如此,各廠商在量產(chǎn)競速的過程中,仍將長遠(yuǎn)的目光投向疊片工藝。
在寧德時(shí)代官宣587Ah量產(chǎn)的5天前,陽光電源推出了自己定義的第三代儲(chǔ)能疊片電芯684Ah,億緯鋰能、蜂巢能源、中創(chuàng)新航、欣旺達(dá)等電芯企業(yè)也都基于疊片工藝發(fā)布多種型號(hào)的電芯產(chǎn)品。
眼下的量產(chǎn)與眼前的方向,對(duì)儲(chǔ)能電芯企業(yè)而言并不沖突。
03
陣營與打法的分化
目前第三代電芯主要分為兩大陣營,寧德時(shí)代與海辰儲(chǔ)能的587Ah與陽光電源的684Ah,而寧德時(shí)代作為電芯巨頭開啟了與陽光電源和海辰儲(chǔ)能的雙重對(duì)壘。
陽光電源與寧德時(shí)代曾是強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合的供應(yīng)鏈伙伴,而隨著寧德時(shí)代下場儲(chǔ)能系統(tǒng),兩家公司的關(guān)系也從縱向聯(lián)合走向橫向競爭。
當(dāng)前,二者開啟了儲(chǔ)能生態(tài)競爭。
根據(jù)界面新聞報(bào)道,陽光電源儲(chǔ)能系統(tǒng)的電芯主要依靠外購,提供商包括三星SDI、鵬輝能源、瑞浦蘭鈞、中創(chuàng)新航等。
陽光電源作為系統(tǒng)集成商,在電芯側(cè)存在一定短板,與寧德時(shí)代“分手”后,公司選擇生態(tài)化打法,繼續(xù)聯(lián)合中創(chuàng)新航、欣旺達(dá)等二線電芯廠補(bǔ)強(qiáng)。
據(jù)知情人士透露,陽光電源通過技術(shù)導(dǎo)入與訂單賦能的形式,向欣旺達(dá)、中創(chuàng)新航兩家公司各給出4-5GWh的合作訂單,但目前其基于疊片工藝的684Ah電芯仍在良率提升的過程中。
對(duì)比之下,寧德時(shí)代本身為電芯供應(yīng)商,在電芯領(lǐng)域仍有充分的話語權(quán),在三代電芯定義之外,寧德選擇與加大儲(chǔ)能電芯賦能系統(tǒng)的布局。
在6月10日舉辦的“儲(chǔ)能587技術(shù)日”上,中車株洲所、南瑞繼保等頭部集成商一齊為寧德時(shí)代站臺(tái),值得關(guān)注的是,在2025 SNEC上寧德時(shí)代還與中車株洲所綜合能源事業(yè)部、遠(yuǎn)東儲(chǔ)能等企業(yè)簽訂了合作協(xié)議。
其中,作為行業(yè)領(lǐng)先的儲(chǔ)能系統(tǒng)解決方案與技術(shù)服務(wù)提供商,海博思創(chuàng)以“儲(chǔ)能+X,構(gòu)建價(jià)值新生態(tài)”為核心主題,將儲(chǔ)能技術(shù)與煤炭、油田、數(shù)據(jù)中心、充電、礦山等多元場景深度融合。
此次簽約合作,寧德時(shí)代與海博思創(chuàng)將聚焦三大領(lǐng)域,打造技術(shù)、場景、市場的協(xié)同生態(tài),共同推動(dòng)新型電力系統(tǒng)的融合發(fā)展。
寧德時(shí)代與海辰的對(duì)壘則集中在技術(shù)端。
企查查信息顯示,近日,寧德時(shí)代開啟1V6訴訟,將海辰儲(chǔ)能及五家關(guān)聯(lián)企業(yè)集體告上法庭,核心指控為不正當(dāng)競爭糾紛,該案于6月25日在福建省寧德市中級(jí)人民法院立案,并將于8月12日開庭審理。
圖片來源:企查查
值得關(guān)注的是,此次訴訟正值海辰儲(chǔ)能港股IPO關(guān)鍵期,若海辰被認(rèn)定技術(shù)侵權(quán),其核心電芯產(chǎn)品或?qū)⒚媾R禁售的困境,進(jìn)而引發(fā)資本市場對(duì)其持續(xù)經(jīng)營能力的質(zhì)疑,250億估值岌岌可危。
寧德選擇在此時(shí)對(duì)海辰提起訴訟,就不得不提到兩家廠商過去的淵源。
海辰的創(chuàng)始人吳祖鈺曾在2019年攜寧德時(shí)代67項(xiàng)專利發(fā)明人身份離職創(chuàng)業(yè),更從老東家系統(tǒng)性挖走多名管理層人員及核心技術(shù)人員,2023年,寧德時(shí)代以違反競業(yè)協(xié)議為由,向吳祖鈺索賠100萬元。
近年來,寧德發(fā)動(dòng)的專利戰(zhàn)并不少。
公司與中創(chuàng)新航的專利訴訟拉鋸戰(zhàn)持續(xù)5年仍未塵埃落定,其還曾起訴塔菲爾專利侵權(quán),并起訴蜂巢能源涉及不正當(dāng)競爭。
在電芯市場的白熱化競爭中,技術(shù)專利正成為影響行業(yè)話語權(quán)的關(guān)鍵因素。
04
大容量競賽的隱憂
當(dāng)電芯容量指標(biāo)一路飆升至1130Ah,這場“沒有最大,只有更大”的競爭逐步暴露隱憂。
一方面,隨著電芯容量增大,熱失控所釋放的能量大幅增長,安全邊界被不斷挑戰(zhàn),各廠商宣稱的超高次循環(huán)壽命也并未在市場應(yīng)用中完成驗(yàn)證。
另一方面,第三代電芯尚未得到明確的定義,頭部廠商也并不如314Ah時(shí)代較快達(dá)成一致認(rèn)識(shí),儲(chǔ)能電芯的上下游廠商面對(duì)多樣的電芯規(guī)格存在一定的匹配難題。
從行業(yè)發(fā)展的深層邏輯來看,盡管電芯在儲(chǔ)能系統(tǒng)中處于核心地位,其根本上仍是儲(chǔ)能系統(tǒng)的零部件,需要服務(wù)于系統(tǒng)的整體需要,與其他部分形成配合。
盡管海辰與寧德的587Ah是否能成為3.0時(shí)代的定義產(chǎn)品,但其推導(dǎo)思路仍有借鑒意義。
從海辰的官方數(shù)據(jù)來看,587Ah的容量是滿足“20尺標(biāo)準(zhǔn)集裝箱尺寸約束、50噸海運(yùn)重量限制、1500V電壓平臺(tái)規(guī)范、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)兼容性以及LFP電化學(xué)體系的性能平衡”這五重邊界之上的必然選擇。
此外,國內(nèi)儲(chǔ)能電站通常以50MWh為一個(gè)分區(qū)標(biāo)準(zhǔn),8個(gè)6.25MWh單元正好組成一個(gè)完整分區(qū),既通過設(shè)計(jì)避免容量浪費(fèi),也降低系統(tǒng)集成復(fù)雜度,能夠適配電站設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。
行業(yè)應(yīng)該認(rèn)識(shí)到,盡管大尺寸對(duì)降低儲(chǔ)能系統(tǒng)成本有一定幫助,但效果仍是有限的,在兼顧穩(wěn)定性、安全性、系統(tǒng)集成等品約束條件下,過度的參數(shù)比拼沒有太大意義。
第三代電芯的定義,尺寸、容量、工藝的選擇最終仍要服務(wù)于系統(tǒng)集成商,滿足用戶真實(shí)需求的參數(shù)競賽才可能贏得未來。
04
尾聲
站在2025年年中回望,儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展,需要的不是“能做多大就做多大”的技術(shù)炫耀,而是“需要做多大才做多大”的市場理性。
電芯尺寸的毫米分野,終究要回歸到用戶價(jià)值的效益之上。
在這場第三代電芯的定義賽中,不論是打造生態(tài)陣營,還是通過專利強(qiáng)調(diào)話語權(quán),各廠商的多維競賽,短時(shí)難見分曉。
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