4月9日,宁德时代发布全球首款5年零衰减且可大规模量产的储能系统——天恒,为新型储能产业的发展注入了新的动力。
一个行业的技术上的含金量如何,有突出贡献的公司的产品是最好的参照。作为动力电池一哥,宁德时代在储能领域本身就具有先发优势,此次推出的天恒储能系统,更是集“5年零衰减,6.25兆瓦时大容量、多维真安全”于一体,开创了多个行业标准。
对于普通人来说,“储能”两个字,颇显深奥。但如果把储能类比成充电宝,就容易理解多了。
我们平时用的充电宝,主要是给手机充电,而储能的充电场景就太多了,而且按照不同的场景类型,我们大家可以把储能分为中杯充电宝、大杯充电宝和超大杯充电宝。
户储就是家庭储能,虽然在国内不算常见,但是在欧美非常普遍,毕竟他们的供电系统没有我们稳定,电价也没我们便宜,通过安装户储来实现稳定供电,还可以在电价便宜的时段储电,电价贵的时段放电,以此来降低电费支出。
便携储很多人可能用过,特别是喜欢户外露营的都懂,这玩意就是一个户外电源,用来给各种移动电子设备充电。
大杯充电宝是指中储,通常叫做工商业储能,模样通常是长方体立柜,在我们生活中越来越频繁出现。
比如说医院,手术室、抢救室、病房,一旦停电后果不堪设想,而当停电来袭时大储能的作用就最重要,充当起不间断电源的功能,为医院的用电需求提供坚实的电力保障。
这样的应用场景还有很多,学校、商场、信号基站、产业园等,可以说工商业储能在日常生活生产中的作用是越来越重要。
最后,超大杯充电宝就是指大储,主要是建在发电站附近,外表通常像是集装箱。
大储的作用就更重大了,特别是这几年极端天气叠加用电高峰,电网的压力非常大甚至会出现崩溃的风险,这样一个时间段就需要大储来帮助电力调峰,实现稳定供电。
就像日常用手机离不开充电宝,我们的生活生产也慢慢变得离不开储能。正如宁德时代首席科学家吴凯所说:储能既涉及生命财产安全,又涉及电力系统运行安全,慢慢的变成了关键的基础设施。
不过,目前的储能行业,特别是在大储和工商业储能领域,距离理想中的完美模样还有较远的距离,问题大多分布在在两点:
一个是性能,主要是指储能的容量和续航。和选择充电宝的逻辑一样,容量小则作用有限,而续航差就不经用。
据国内权威机构统计,部分储能系统宣称的10年预期寿命,实际运行寿命不足3年就面临大面积退役;大多数储能企业对外称能够运行20~25年,产品循环寿命能超万次的产品,实际运行时表现也存在没有到达预期的情况。
另一个是安全。和电打交道,最怕的就是安全事故,劣质充电宝危害的是个人安全,而储能若发生安全事故,可能就是重大灾难事故。
所以,行业内一直在努力攻克这两大难题,直到宁德时代发布了天恒储能系统,交出了一份让人眼前一亮的答卷。
先来说说容量,达到了6.25兆瓦时级。这是什么概念呢?能够很好的满足600多个家庭的一天用电量,是不是感觉很震撼。
这么大的容量,会不会用着用着就衰减了呢?天恒储能系统给出的答案是:5年零衰减。
通过采用仿生SEI和自组装电解液技术,为锂离子清除路障,成功地解决了“零衰减”电池中锂金属高度活性的难题,有效遏制了氧化反应引发的热失控现象,实现了5年功率和容量零衰减,做到了由内而外的“冻龄”。
试问谁家的充电宝用了5年之后,还能和新的一样呢?别说是手机充电宝,就是手机电池也达不到这个标准。
而且为了更好的提高储能系统的性能,天恒储能系统还搭载了储能专用长寿命零衰减电芯L系列新产品,实现了磷酸铁锂储能电池的超高能量密度——430Wh/L。
宁德时代的办法是建立起储能专用质量管理体系,基于应用场景设定不同安全目标,而后根据目标开发相应的安全技术,实现了热安全、电气安全、机械安全和维保安全的“4维真安全”,构建起全方位的安全体系。
就拿最容易理解的机械安全来说,经过多轮严苛仿真模拟测试,天恒储能系统可以抗住16级超强台风,9级地震,1.5m积雪等多种恶劣环境。
在热安全上,天恒储能系统在“电芯”和“模组“上构建了双级安全防护,层层严防热失控风险。
在电气安全上,天恒储能系统电芯拥有5880V的耐压设计,电箱达到IP67的高防护等级,确保电芯表面纳米级防尘、真空级防凝露。同时采用了特殊的在允许电压下不导电的材料,防止因长期使产生老化引发安全问题,安全保障从出厂到一直退役,实际做到系统全生命周期电气安全。
在维保安全上,电箱绝缘使用了五层绝缘安防设计,层层加码,保证现场运维人员的安全。
在项目投运后,宁德时代还会通过AI风险监测和智能预警不断地监控运作时的状态,利用PSA模型量化储能产品全生命周期失效概率,从而验证安全设计目标并持续更新。
无论是性能还是安全,宁德时代天恒储能系统都展现出极其强大的一面,储能业务也正在成为宁德时代的第二增长曲线年,宁德时代全球储能电池出货量市占率达到40%,连续三年位居全球第一。
更重要的是,宁德时代以领先的研发技术和极限制造能力,重新定义了储能行业的很多标准,这对于储能行业的长远发展来说,意义更为重大。
工业与信息化部的多项最新信息数据显示,我国储能产业生态已初步形成。其中新型储能表现亮眼,装机规模持续增高。同时,储能技术多元发展、不断迭代,锂离子电池、压缩空气储能等技术达到国际领先水平。
数据显示,2023年前三季度,我国储能电池累计出货量,占全球出货量的90%以上。
今年两会上,“新型储能”首次写入政府工作报告,中国宏观经济研究院能源所可再生中心副主任陶冶认为,这在某种程度上预示着新型储能发展作为我们国家的经济发展“新动能”的地位得到了广泛认可,发展新型储能将成为2024年乃至今后相当长时期内,我们国家的经济社会工作的重要任务之一。
新型储能不仅是基础设施,其加快速度进行发展及应用场景不断拓展,离不开底层的创新技术,这就为培育新质生产力提供强劲新动能。在全球能源转型的大趋势下,储能产业已成为加快建设制造强国、保障国家能源安全的重要连接点,战略意义不言而喻。
根据中国物理与化学电源行业协会储能应用分会的预计,到2025年,新型储能产业规模有望突破万亿元,到2030年预计接近3万亿元。