ESIE(储能国际峰会暨展览会)结束了,为期三天,参展商、人流量都创下了历史记录。据说首日入场人数就超过了6万人,仅开幕式线上观看就超过了100万人次。ESIE的火爆对应的是新型储能行业的火热。按中关村储能联盟口径,2022年全球累计新型储能装机达45.7GW,是去年同期的两倍。
在全球风、光装机快速增长背景下,新型储能的增长前景高度确定。中关村储能联盟预计,2023-2027年,全球新型储能复合年均增长率在49.3%-60.3%之间,2027年累计新型储能装机规模将在97.0GW-138.4GW之间。
面对一个正在打开的巨大市场,储能参展商们都展出了自己的最新产品,与锂电池储能占据新型储能的绝对主导地位对应,储能厂商展出的绝大多数是锂电池储能系统,储能厂商的最新产品呈现出锂电池储能技术的六个发展趋势。
1.液冷温控系统成为标配
液冷系统换热效率高,可以减少电池之间的温差,降低热失控的风险,提高电池的使用寿命,也提升安全性,此外,液冷系统的能耗也比较低。
相比风冷的诸多优势,让液冷成为储能厂商的技术共识。2021年,还只有阳光电源、远景能源等储能头部厂商推出了基于液冷系统的储能新品。今年,液冷基本是储能新品的标配。许多新进入的储能厂商,第一款储能产品就附带液冷系统。
各厂商的储能新品除了标出液冷系统带来的能耗降低、电池寿命提升、占地面积减少外,还会标上液冷系统的一个核心温控性能指标:电池Pack的温差控制范围。行业一般是保持在3℃之内,有个别厂商宣称可以保持在2.5℃甚至2℃之内,究竟是有独家技术,还是宣传噱头,不得而知。
相比标配液冷系统的储能新品,液冷在现实中替代风冷的进程要慢得多,风冷仍然占据市场的很大一部分。液冷也比风冷要贵,目前每瓦时要贵3-4分钱,据说在国外,客户已经明确提出要配备液冷系统,但在国内更看重初始投资成本的强配储能市场,液冷替代风冷的步伐,估计还不会那么快。
2.储能电芯进入“3”时代
更大容量的电芯是储能的一个发展趋势,从早期的50-100Ah的电芯产品,到去年占据市场主流的280Ah,更大容量电芯能量密度会更高,在成本上有很多好处,可以降低占地面积、减少系统配件,对储能系统的一致性和优化控制也有益。
从去年下半年开始,就有不少储能厂商推出了超过300Ah的储能电芯,到今年ESIE上,储能厂商展出的储能产品几乎是清一色超过300Ah,,比如天合的306Ah、远景的315Ah,各家的具体规格并不统一,在300Ah级别的电芯上,鹏辉能源的320Ah可能是最大的。
此外就是亿纬锂能的560Ah的超大容量储能电芯LF560K,去年10月20日发布,今年初湖北荆州60GWh项目也已开工,预计明年底投产,本次展会亿纬锂能LF560K储能电芯也有展出。
各家从280Ah升级到300Ah及以上,尺寸基本都未变化,主要通过提升能量密度来实现。设备厂商的信息反馈,今年4月份之后,300Ah以上的储能电芯就陆续实现量产了。
PCS厂商也准备好了。今年ESIE上,上能电气首发了1520V、2MW的储能PCS,适配的正是300Ah以上的大电芯。
可以预见,300Ah以上的储能电芯将逐渐替代280Ah电芯。
3.电芯循环寿命突破万次
提升锂电池的循环寿命是降低储能LCOS的一个关键,也是储能电芯的发展趋势。
去年6月,某电池龙头宣布其储能电芯通过12000次循环寿命试验后,12000次已经成为储能电芯的循环使用寿命标杆,今年的ESIE上的储能电芯产品均宣布实现12000次循环寿命。
电芯突破万次循环寿命,得益于补锂技术的发展。
某储能电芯龙头的技术专家表示,8000-10000次是锂电池循环寿命的极限,突破10000次,都是通过补锂的方式实现的。
另外,目前储能电芯的循环寿命普遍在6000-8000次,12000次的循环寿命还只是实验室实现,在具体项目上还有待验证。
某储能头部企业研究院院长表示,过去储能电芯循环寿命实际在6000次,现在的电芯新品基本可以达到8000次以上。
也有观点质疑过高循环寿命的现实意义,按照每天一充一放的使用场景,6000-8000次循环寿命可以保证储能电芯可以使用十年,循环周期再长,超过十年,对投资者的激励意义有限。
因此也有人说,与其做10000次、12000次,不如踏踏实实把6000次、8000次做好。
4.Pack级消防必备
今年年初,国家标准《电化学储能电站安全规程》正式发布,将于今年的7月1日正式实施。
《电化学储能电站安全规程》在“消防设施”章节中指出:每个电池模块可单独配置探测器,自动灭火系统的最小保护单元宜为电池模块,每个电池模块可单独配置探测器和灭火介质喷头。
这实际要求储能消防的最小保护层级为Pack级,包括Pack级探测和灭火。
所以在这次ESIE上,储能厂商基本都推出了Pack级的消防方案,不然再过3个月,就进不了储能市场了。
这是政策的强制要求,不过从技术上讲,还有一些不同观点。天合储能储能产品研究院院长杨凯博士认为,目前的消防配置有些过度。他举例说,特斯拉的储能产品,并没有安装消防系统。
杨凯认为,未来储能系统的技术走向将是“无空调、无Pack、无消防。”
5.不同应用场景专属设计渐成潮流
不仅是储能,在风电、光伏行业,针对不同应用场景进行专属设计,都是行业的发展趋势。
过去储能市场规模小,储能厂商没有动力去对不同场景进行专属设计,但随着储能市场爆发式增长,不同场景专属设计已经成为潮流。
事实上,储能在电源侧、电网侧、用户侧的使用场景都很不一样,甚至用户侧的工商业和户用的使用场景也有很大的区别。
过去政策强配储能,电源侧的储能电站为获取资源而建,体现为成本,利用率低,随着共享储能的发展,电源侧储能和电网侧的储能都将服务于电网,由电网来调动,由此,电源侧和电网侧储能电站的使用场景趋同,行业逐渐将其并为源网侧市场。
目前,主流储能厂商发展储能产品时,往往会发布源网侧储能、工商业储能、户用储能的不同应用场景的储能产品。
风电行业跨界来的储能厂商,如远景能源、金风零碳,还考虑到在不同地域应用,比如沿海、风沙、高湿、高低温等特殊环境的挑战,做了相应的抗腐蚀、高低温设计等,这些在风机设计中早已得到应用。
值得一提的是,新能源开发商协合新能源下属的储能公司四维能源更进一步,将储能的应用场景进一步区分。
四维能源董事长陈胜军表示,储能可以分为高倍率充放电和低倍率充放电两种情况,第一种的典型场景是一次调频,第二种的典型场景是调峰。
陈胜军认为,低倍率充放电可以使用0.5C磷酸铁锂系统,高倍率场景超级电容和钛酸锂系统更适合。
陈胜军说,这是从投资回报的角度来考虑的,如果高倍率也使用磷酸铁锂系统,两三年时间,储能系统就不能用了。
6.风机厂商跨界储能引领智慧交易
储能行业有许多是新能源企业跨界而来,比如阳光电源是光伏逆变器龙头跨界储能、天合储能是光伏企业跨界而来,远景是从起家的风机制造业务跨界到储能。
这次ESIE,绝大多数储能厂商,都是将储能系统看作一种设备,但从风电行业跨界而来的两个储能厂商远景能源和金风零碳,都提出了智慧交易的理念。
远景从储能事业部成立第一天起,就强调储能的本质是交易,会交易的储能代表未来。
远景是通过云端的三方数据来形成交易策略,包括区域集控监测接入的风电、光伏和储能设备状态的生产数据、远景预测的新能源发电功率,远景还开发了智能交易终端,根据负荷预测、发电预测和电网设备状态进行电价预测、指导交易。
金风零碳也自研了能源聚合平台将储能与电力交易结合起来。
构建有利于充分发挥储能价值的电力市场机制已经是大势所趋,在不远的未来,储能需要通过交易来创造价值,而有充足数据支撑的智慧交易,更有利于实现最优交易,创造最大价值。
目前来看,风电行业跨界而来的储能厂商走在了前列。