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新型儲能市場爆發,大電芯準備好了嗎?

   2024-04-29 北極星儲能網康娜娜2050
核心提示:2024年將成為300+Ah電芯量產落地的關鍵之年

導語:儲能大電芯“雷聲大,雨點小”,280Ah仍是主流,300+Ah剛剛站穩腳跟。

全球能源轉型的大背景下,近年來新型儲能超預期發展,尤其在中國市場顯示出強勁增長勢頭,初步實現規模化。2024年,“新型儲能”首次出現在政府工作報告內,產業發展也將迎來歷史性時刻,累計裝機將大概率超越抽水蓄能,成為規模最大的蓄能形式。

漂亮的新型儲能裝機背后,是“卷”到極致的制造端,成本占比最高的電芯環節尤甚。在極致降本和應用場景的雙重驅動下,作為儲能系統的核心,儲能電芯的技術風尚向“大”看齊,300+Ah、500+Ah、600+Ah、700+Ah、1000+Ah等大電芯規格層出不窮。

理想豐滿,但現實殘酷。目前終端市場仍以280Ah電芯為絕對主流,儲能大電芯交付呈現出“雷聲大,雨點小”的特點。可以預見的是,300+Ah電芯將在2024年迎來大規模交付,市場滲透率將顯著提高,最有望取代280Ah成為下一代主流電芯。

對于市場發展來說,降低成本是打開規模的必要條件,也是倒逼企業技術創新、優化工藝的核心動力。與此同時,儲能行業低價競爭的負面影響也已顯現,電站/電池質量良莠不齊成為制約儲能電站調用的重要原因。

因此,在確保安全的前提下,實現300+Ah電芯低成本、高質量交付將是儲能電芯企業這一輪競爭的制勝點。

小標1:新型儲能邁向規模化

作為中國構建新型電力系統、建設新型能源體系的重要支撐,儲能產業進入快速發展期,新型儲能實現初步規模化發展。新型儲能是指除抽水蓄能外,以輸出電力為主要形式,并對外提供服務的儲能技術,具有建設周期短、布局靈活、響應速度快等優勢。目前新型儲能以鋰離子電池儲能為主要技術路線,占比九成以上。

國家能源局數據顯示,截至2023年年底,全國新型儲能項目累計裝機31.39GW/66.87GWh,提前兩年完成“十四五”規劃的新型儲能裝機目標。其中,2023年新增裝機22.6GW/48.7GWh,同比增長超過260%。從投資規模來看,“十四五”以來,新增新型儲能裝機直接推動經濟投資超1000億元,帶動產業鏈上下游進一步拓展,成為中國經濟發展“新動能”。

展望2024年,國內新型儲能新增裝機突破30GW、實現兩位數增速的可能性很大。中關村儲能技術聯盟(下稱CNESA)《儲能產業研究白皮書2024》預計,2024年國內新型儲能新增裝機約30-41GW,2024-2030年平均新增儲能裝機規模約26.6GW-40GW,2030年國內新型儲能累計裝機規模將達約221GW-314GW。儲能領跑者聯盟(下稱EESA)《2024中國新型儲能行業發展白皮書-機遇與挑戰》預計,2024年國內源網側儲能裝機約可達到35GW/84GWh;工商業儲能裝機將達4.8GW,合計共35.8GW。

未來伴隨著新能源快速增長,新型儲能發展前景巨大。截至 2023 年底,已投運電化學儲能裝機相當于全國電源總裝機的0.86%,相當于新能源總裝機的 2.24%。其中,2023年新增投運電化學儲能裝機相當于全國電源新增裝機的 4.91%,相當于新能源新增裝機的6.08%。中國工程院院士舒印彪近期公開表示,我國正在加快構建新型電力系統。在這個過程中,電力系統保持實時連續可靠供電的技術要求不會改變。因此,新型電力系統離不開新型儲能的強有力支撐。

儲能賽道確定,市場預期良好,產能狂飆隨之而來。工信部數據顯示,2023年全國儲能型鋰電池產量185GWh。同期,全球電力儲能年總裝機量約為100-120GWh,而新增鋰離子電芯產能(含規劃、開工和達產)超1TWh,產能平均利用率50%左右。

目前以電芯為主的儲能企業仍處于主動去庫存的階段,頭部電芯企業大規模出清,二三線電芯企業苦苦掙扎已成為近一年來的常態。EESA認為,儲能產品,特別是電芯的價格或將在2024年Q2觸底,Q3緩慢反彈。頭部企業訂單的回暖將成為被動去庫存轉向復蘇期的標志性信號。

儲能產業鏈供需嚴重失衡,產品庫存升高,價格飛速下降,行業開卷,成本占比最高的電芯環節尤甚。2024年,儲能電池企業要如何熬過產能出清的周期?確保安全的前提下實現極致降本是唯一答案。

小標2:大電芯“雷聲大,雨點小”

極致降本是新能源行業的必答題,也是打開市場規模的必要條件。如果說這道題有標準答案的話,那一定是做“大”產品降本增效,無論是風機葉片、光伏硅片,還是儲能電芯,都曾經或者正在經歷這個過程。

作為組成儲能系統的基本單元,儲能電芯成本約占系統成本的六成左右,大電芯是近年來行業最為熱議的技術話題。目前儲能行業關于“大電芯”的定義主要指的是容量在280Ah以上的電芯。盡管2023年儲能電芯、系統價格腰斬,但考慮到供需端的龐大差額,市場依舊對儲能電芯的降價抱有期待。上海有色網數據顯示,4月8日-4月12日,方形磷酸鐵鋰電池(儲能型,280Ah)平均價格已跌至0.38元/Wh,標志著電芯價格正式進入3毛時代。 

儲能電芯的成本主要由材料成本、非生產性物料成本兩部分構成,占比約為9:1。目前,做大電芯容量和優化制造工藝已成為行業技術降本的共識。其中,做大儲能電芯容量,可提升體積能量密度,節約占地、零部件和制造成本,降本增效優勢突出。

據EESA測算,20尺5MWh儲能系統約需5000顆314Ah電芯;20尺3.44MWh儲能系統約需4000顆280Ah電芯。以100M/200MWh電站容量計算,相較于280Ah電芯,314Ah裝配的5MWh+集裝箱式儲能系統可減少32%產品使用數量、15%電芯使用數量,減少3.5%使用成本,節約300萬元(280Ah電芯360元/顆,314Ah電芯400+元/顆)。

除了降本需求,單個儲能項目正從MWh時代進入GWh時代,意味著應用場景端也對儲能系統、電池提出了更高的容量要求。中電聯《2023年度電化學儲能電站安全信息統計數據》顯示,2023年,電化學儲能電站項目逐步呈現集中式、大型化的趨勢,單體規模顯著提高。截至2023年底,已投運大型電站(≥100MW)裝機占比為51%,同比提高約9個百分點。

在極致降本和應用場景的雙重驅動下,儲能電芯向“大”看齊。4月11日,國內規模最大的儲能展會——第十二屆儲能國際峰會暨展覽會于北京舉行。展會期間,搭載300+Ah電芯的5MWh+系統成為top10儲能集成企業的主推產品,比如:陽光電源314Ah+5MWh的PowerTitan2.0、中車株洲所314Ah+5MWh的5.X液冷儲能系統、海博思創314Ah+5.016MWh的HYPERBLOCKIII、遠景儲能350Ah電芯+5.6MWhEnPower智慧儲能系統等等。此外,6MWh+系統也為一大亮點,寧德時代發布的6.25MWh天恒儲能系統最具有代表性,匹配其587Ah電芯。

以上現象反映了當前儲能大電芯潮流分化出了兩大陣營:一類為300+Ah陣營,堅持與280Ah同樣的71173尺寸,在材料、結構、工藝等方面優化性能;另一類為布局未來市場,展開500Ah+、600Ah+、1000Ah+、刀片電池等技術儲備。兩條路線反映了不同企業的戰略思考,并沒有高下之分,只是現階段看來,下游對于搭載300+Ah電芯的5MWh+集裝箱的需求已逐漸落地。

(數據來源:儲能領跑者聯盟(EESA))

儲能大電芯勢在必行,但也要清醒地看到,目前大電芯的交付是“雷聲大,雨點小”,市場實際需求仍以280Ah為主流。EESA的2023年度數據統計顯示,現階段大電芯的應用仍處于商業化落地階段。以2023年度(錄得)數據來看,中國企業大電芯(280Ah以上)出貨量約7.1GWh,占比僅4%,主要應用在工商業及源網側儲能場景。

相較于其他容量規格的大電芯,300+Ah量產速度最快,2024年這類電芯的市場滲透率將逐步提高,是最有望取代280Ah成為下一代主流的電芯。300+Ah電芯匹配的5MWh+則有望成為大型儲能電站的首選技術路線。

小標3:高質量交付是關鍵

對于儲能電芯企業而言,300+Ah電芯交付將成為今年的重中之重,實現300+Ah電芯低成本、高質量交付則是這一輪競爭的制勝點。

300Ah+電芯的需求已經確定,與此同時惡性低價競爭的后果開始顯現。一直以來,產品質量低下是導致當下儲能利用率低下的重要原因之一。中電聯《2023年度電化學儲能電站安全信息統計數據》顯示,2023年,電化學儲能在新能源配儲、獨立能這兩個場景下等效充放電次數分別為104、172次,平均利用率指數分別為17%、38%,當前儲能利用率較低。

(數據來源:中電聯)

尤其值得注意的是,電池已替代BMS成為導致電站非計劃停運的主要原因。2023年,電化學儲能電站可用系數0.97(同比下降0.01),全年非計劃停運1030次,單次平均非計劃停運時長29.12h(同比減少5.81h),單位能量非計劃停運次數為26.73次/100MWh(同比增長2.28次)。其中,電池異常導致非計劃停運的次數占比為33%,其次為儲能變流器(PCS)27%,電池管理系統(BMS)21%。

對于價格競爭,業內不乏對前景悲觀者。短期來看,產品毛利率過低,企業缺乏后續資源與經費繼續投入研發,導致劣幣驅逐良幣,同時帶來巨大安全隱憂。但長期來看,價格下降是必然趨勢,將倒逼企業充分挖掘提效降本空間,以此打開更大的市場。

前有風電、光伏行業的發展歷程參照,內卷和過剩是行業運行的規律,是推向行業走向高質量發展的必要條件。過剩是市場經濟的常態,其本質是結構性過剩,過剩的永遠是低端產能。

現階段來看,能批量交付的高質量300+Ah電芯毫無疑問是優質產能。2020年,寧德時代將280Ah電芯引入電力儲能市場,與之配套的71173尺寸成為行業主流至今。2021年,遠景動力推出305Ah儲能專用電芯并量產,為業內最早推出、最早量產300+Ah電芯的企業。2023年,20余家電芯企業相繼發布300Ah+系列電芯,行業正式邁入300Ah+時代。

據高工儲能不完全統計,在2023年率先實現量產的300Ah+儲能電池包括寧德時代314Ah、瑞浦蘭鈞320Ah、海辰300Ah、遠景動力315Ah、鵬輝能源314Ah、欣旺達314Ah、蘭鈞314Ah、中創新航314Ah、遠東305Ah、國軒300Ah等等。

2024年將成為300+Ah電芯量產落地的關鍵之年,但目前各家電芯企業300+Ah交付的比例并不透明,目前只有遠景動力一家披露了具體數據。截至2024年3月底,遠景動力300+Ah儲能大電芯已累計交付15GWh。

 
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