中国储能网讯:锂电内卷,电芯越做越大。
在锂电应用从3C到汽车,尤其再到储能的过程中,电芯不断做大,从50Ah到280Ah,再到314Ah,甚至500Ah+。
确实,无论电芯还是系统,做大纵然是好,BOS成本更低。但是,也不可能无限做大,还要兼稳定性、安全性等品质及应用约束条件。
锂电竞争激烈,创新突破历来不易,可实现的差异化方向不多,但是在“做大”方面,更容易见成效,也成为各大锂电池企业竞相角逐的方向。
01
电芯越做越大
电芯要做大,也并非易事。
按照目前占据主流地位的卷绕工艺,由于存在多处弯折区域和集流体焊接区域,内部空间利用率低,并且会有卷绕张力的不均匀和形变等现象,因此在做大过程中劣势更加明显,存在天花板。
为此,叠片技术开始受到推崇。
叠片工艺具有更高能量密度、更稳定内部结构、更长循环寿命、更安全等特点,与大容量电芯有着更高的适配度。
目前,在500Ah+的大电芯中,叠片技术已经被多家主流厂商使用,并成为锂电“大趋势”的重要推手。
更重要的是,叠片技术推动刀片电池发展,而刀片电池又进一步突破了方壳电池在“尺寸”方面的天花板,可以做得更大。
在叠片技术及刀片电池的双重加持下,电芯“大趋势”更加明显,没有最大,只有更大,从500Ah+到600Ah+,再到700Ah+,“大趋势”竞赛激烈,眼花缭乱。
02
系统也越做越大
不光电芯,系统也越做越大。
不过,相对电芯,系统做大倒是更容易。
毕竟,电芯是复杂的电化学结构,而系统则是面向应用场景的电力电子解决方案,技术难度系数更低。
电芯做大,在乘用车动力电池领域,并不敏感,它们更多追求能量密度、安全性、低温性能和快充性能。
但是,在储能领域,包括部分工程机械动力电池系统,可谓“越大越好”,降本效应更加突出,作为生产资料也更加敏感。
如今,储能系统的容量已经普遍突破5MWh,部分开始迈入6MWh甚至8MWh。
无论是做大电芯,还是做大系统,已经成为储能电池“内卷”的主要方向和重要推手。
不大不欢。
03
从CTM到CTP、CTC、CTS……
集成方式,也是“大趋势”的衍生品。
电芯大了,有啥好处?主要还是降低成本,除了本身BOS成本降低,还有就是后续集成工艺可以更丰富,集成成本也可以更低。
电芯属于比较标准化的产品,而集成则是基于不同的应用场景和应用需求,进行个性化设计,属于应用。
早期比较成熟的集成方式,都是先Cell to Module,模组其实也是一个比较标准化的产品,通过模组再进一步集成为PACK,PACK在电动汽车中,属于比较个性化的结构,不同车型的PACK不同,包括容量、尺寸、结构、排布等均个性化设计。
随着集成度的提高,就省去了Cell to Module,直接Cell to PACK,相当于省掉了中间工艺环节,降低成本,这个要么电池企业需要对下游电动汽车比较熟悉,要么下游电动汽车对上游电力电子比较熟悉。
如今,在电动汽车领域,还有一种技术路线叫Cell to Chassis,把电芯直接集成到汽车底盘,相当于把PACK环节省掉了,直接把电芯集成到到汽车结构当中,进一步降低成本,这个对拥有电池业务的电动汽车一体化企业比较有优势。
不光电动汽车领域,在储能领域,也可以直接实现Cell to RACK甚至Cell to System,从电芯直接到簇或系统层面,省掉中间Module或RACK环节,更是大幅降低系统集成成本。
尤其是刀片电池的出现,大幅提高了Cell to PACK和Cell to Chassis的可能,刀片电池本身可以看成一个Module,或者说把Module环节做到了电芯层面。
可见,在锂电池越做越大的过程中,不仅可以直接电芯做大,也可以直接系统做大,还有CTP以及CTC、CTS等集成技术的创新和尝试。
锂电竞相“做大”,也反映了锂电创新的乏力,大家只能在容量上不断做文章,但做大终归有天花板和局限性,这也是令人叹息的地方。