儲(chǔ)能領(lǐng)域再次迎來歷史性突破。近日,鋰電龍頭寧德時(shí)代重磅發(fā)布全球首款儲(chǔ)能新產(chǎn)品——天恒儲(chǔ)能系統(tǒng)。
天恒儲(chǔ)能系統(tǒng)之所以在行業(yè)掀起巨浪,是因?yàn)槠涮攸c(diǎn)直擊當(dāng)下儲(chǔ)能困境:一是全球首個(gè)5年零衰減系統(tǒng),可大規(guī)模量產(chǎn);二是在標(biāo)準(zhǔn)20尺集裝箱內(nèi),實(shí)現(xiàn)6.25兆瓦時(shí)級(jí)的高能量;三是儲(chǔ)能專用質(zhì)量管理體系,構(gòu)建極致安全。
千磨萬擊,突破瓶頸
儲(chǔ)能應(yīng)用環(huán)節(jié)往往面臨著儲(chǔ)能系統(tǒng)實(shí)際壽命不達(dá)預(yù)期的問題及安全風(fēng)險(xiǎn)。
傳統(tǒng)儲(chǔ)能模塊中,電池模塊是并聯(lián)狀態(tài),充電時(shí),有一個(gè)電池單體充滿,并聯(lián)的全部電池簇都要停止充電,放電時(shí)則相反。但是實(shí)際應(yīng)用中,由于循環(huán)次數(shù)、充放電速率、溫度等方面的影響,很難做到所有電池模塊“同進(jìn)同退”,以至于衰減。一些已經(jīng)投運(yùn)的儲(chǔ)能系統(tǒng)首年容量損失就超過15%,實(shí)際放電量遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于標(biāo)準(zhǔn)容量。
相關(guān)數(shù)據(jù)顯示,目前中國功率型儲(chǔ)能實(shí)際運(yùn)行壽命平均不足3年,而預(yù)期壽命是10年。能量型儲(chǔ)能實(shí)際運(yùn)行平均壽命不足8年,而預(yù)期壽命是15年。除此之外,有明確報(bào)道的儲(chǔ)能火災(zāi)安全事故超過60起。
寧德時(shí)代天恒儲(chǔ)能系統(tǒng)厲害之處在于,它采用了仿生SEI和自組裝電解液技術(shù),成功解決了鋰金屬高度活性的難題,有效遏制了氧化反應(yīng)引發(fā)的熱失控現(xiàn)象,輔機(jī)功耗全生命周期可控且不增長,真正做到由內(nèi)而外的“凍齡”。
鋰資源是最理想的電池技術(shù)候選之一,但是高反應(yīng)活性的鋰金屬會(huì)與任何有機(jī)電解質(zhì)發(fā)生反應(yīng),從而形成脆弱且不均勻的固態(tài)電解質(zhì)相(SEI)膜。
通過制造具有仿生離子通道和高穩(wěn)定性的堅(jiān)固的人造固體電解質(zhì)中間相(SEI)薄膜解決該難題。仿生SEI在隔絕鋰與外界建立聯(lián)系的同時(shí),還對(duì)保證了鋰的整體穩(wěn)定性,疊加自組裝電解液技術(shù),可以在很大程度上解決外界對(duì)儲(chǔ)能系統(tǒng)的不利影響。
據(jù)悉,寧德時(shí)代2016年便開始布局長壽命、零衰減的技術(shù)研發(fā)。天恒儲(chǔ)能系統(tǒng)達(dá)到首5年容量0衰減,以及首5年功率零衰減,是寧德時(shí)代在儲(chǔ)能領(lǐng)域的節(jié)點(diǎn),也是全球長壽命鋰電池的一個(gè)里程碑。
此外, 天恒的容量可以做到 6MWh 級(jí),單位面積能量密度提高 30%,占地面積 減少 20%。能量密度方面,天恒儲(chǔ)能系統(tǒng)采用磷酸鐵鋰材料體系,能量密度可以做到 430Wh/L。
戰(zhàn)線拉長,弓滿弦發(fā)
對(duì)于如今的新能源來說,市場只會(huì)越來越殘酷。而企業(yè)拉滿弓弦,既是為了脫穎而出,也是為了讓市場回到正軌。
之前已經(jīng)提及,新能源企業(yè)磨刀霍霍,會(huì)在儲(chǔ)能、智能化領(lǐng)域不斷成長。寧德時(shí)代也為公司制定了三大戰(zhàn)略發(fā)展方向:
一是以“電化學(xué)儲(chǔ)能+可再生能源發(fā)電”為核心,實(shí)現(xiàn)對(duì)固定式化石能源的替代,擺脫對(duì)火力發(fā)電的依賴。
這一點(diǎn),除了水滴石穿的長遠(yuǎn)布局,在儲(chǔ)能技術(shù)領(lǐng)域攻克安全難題外,寧德時(shí)代還在儲(chǔ)能電池領(lǐng)域,入圍國內(nèi)多個(gè)電力央企儲(chǔ)能系統(tǒng)設(shè)備框架采購,與中車株洲、中國電建、晶澳科技、正泰集團(tuán)等達(dá)成戰(zhàn)略合作。
海外市場方面,寧德時(shí)代也不遑多讓,助力 Nextera 實(shí)現(xiàn) 1.8GWh 規(guī)模的全球最大光儲(chǔ)單體項(xiàng)目并網(wǎng);為意大利國家電力公司 ENEL 交付 6.4GWh 規(guī)模的全球最大儲(chǔ)能項(xiàng)目群;為西澳電力公司 Synergy 交付 3.8GWh 規(guī)模的澳洲最大獨(dú)立儲(chǔ)能項(xiàng)目。根據(jù) SNE Research 統(tǒng)計(jì),2023 年寧德時(shí)代全球儲(chǔ)能電池出貨量市占率為 40%,連續(xù) 3 年位列全球第一。
二是以“動(dòng)力電池+新能源車”為核心,實(shí)現(xiàn)對(duì)移動(dòng)式化石能源的替代,擺脫交通出行領(lǐng)域?qū)κ偷囊蕾?/strong>。
該方向是寧德時(shí)代的老本行,目前,公司在國內(nèi)外市場龐大:與 BMW、Daimler、Stellantis、VW、 Ford、Hyundai、Honda、Volvo 等海外車企深化全球合作;持續(xù)與上汽、吉利、蔚來、理想、宇通、小米、 北汽等國內(nèi)車企強(qiáng)化合作關(guān)系。根據(jù) SNE Research 統(tǒng)計(jì),2023 年公司全球動(dòng)力電池使用量市占率為 36.8%,較去年提升 0.6 個(gè)百分點(diǎn),連續(xù) 7 年排名全球第一;2023 年公司全球儲(chǔ)能電池出貨量市占率為 40%,連續(xù) 3 年排名全球第一。
三是以“電動(dòng)化+智能化”為核心,推動(dòng)市場應(yīng)用的集成創(chuàng)新,為各行各業(yè)提供可持續(xù)、可普及、可信賴的能量來源。
智能化對(duì)電池材料的研發(fā)具有重要意義,以儲(chǔ)能衰減問題為例,如果用AI智能調(diào)整系統(tǒng)溫度,儲(chǔ)能系統(tǒng)被外界影響的概率會(huì)降低。
寧德時(shí)代同樣布局了AI,今年3月,寧德時(shí)代董事長曾毓群在接受采訪時(shí)表示,寧德時(shí)代設(shè)立的香港研發(fā)中心最主要聚焦于AI for Science(AI 驅(qū)動(dòng)的科學(xué)研究),“挖掘新能源材料、體系和應(yīng)用方案的AI都是要Focus做的事情。”歐陽明高指出,AI將加速固態(tài)電池技術(shù)突破,讓其在2030年左右實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化突破更具確定性。
大規(guī)模儲(chǔ)能安全很重要,尤其是在AI帶來的巨大能源需求背景下。為達(dá)成儲(chǔ)能極致安全的目標(biāo),寧德時(shí)代基于技術(shù)開發(fā)、測(cè)試驗(yàn)證、運(yùn)行監(jiān)控、安全失效分析的完整循環(huán)建立了儲(chǔ)能專用質(zhì)量管理體系。
新能源市場已經(jīng)到了生死攸關(guān)的時(shí)刻,面對(duì)新賽道,只有不斷提升儲(chǔ)能系統(tǒng)的參數(shù)門檻,才能避免劣幣驅(qū)逐良幣。
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