据有关调研数据显示,2022年中国储能锂电池全年出货量达到130GWh,同比增长170.8%,储能锂电池出货量规模再创新高。并且据GGII预计,到2023年,国内锂电池出货量将超1TWh,且十四五期间电力储能将是储能最大下游市场,到2025年,中国电力储能锂电池出货量接近300GWh。
面对如此广大的市场,闻风而来的各路资本想要在储能领域占据一席之地也并不容易。越来越多的入局者必会造成激烈的竞争环境,从而引发加速淘汰。构建全栈技术能力,尤其是储能专用电芯的开发制造能力将成为储能企业杀出重围的关键。企业只有围绕储能安全、性能、质量、性价比等核心需求进行技术创新、快速迭代,才能保证企业发展基业长青。
安全是储能发展的底线,近年来备受行业关注。储能安全是一项系统性工程,需要从电芯、结构、温控、消防、BMS等多个方面统筹规划,进行定制化设计,才能满足储能场景需求。如果说动力电池是新能源汽车的心脏, 那毫无疑问储能电池也是储能系统的心脏。电池的电化学材料对储能安全起到关键性作用。中国科学技术大学教授、欧盟科学院院士孙金华认为,研发使用难燃、不燃的电池材料,是构建本体安全电池体系是第一道防线。
作为行业标杆的远景动力(Envision AESC)早在2019年就推出了首款储能专用电芯。这家公司前身是日产汽车旗下的动力电池企业AESC,在2019年由远景科技集团完成收购并成立远景动力。收购至今,远景动力(Envision AESC)已经拿下奔驰、宝马、日产、雷诺、本田等国际头部汽车主机厂商的订单,在全球拥有超过4000件核心专利。
在产品开发上,远景动力(Envision AESC)承继AESC在电池研发设计上的安全理念和材料领域的数据积累,对电池安全进行系统化设计,率先推出305Ah储能专用电芯产品并实现量产,引领行业发展。
在电芯材料上,远景动力(Envision AESC)采用燃点更高、安全性更好的磷酸铁锂技术,并通过正负极的特殊化降低电芯在使用过程中的副反应。在结构设计上,远景采用自主知识产权的一体注塑结构盖板,结构高度精简,过流能力强,确保全生命周期结构性能稳定。此外,产品通过200多项安全测试验证,包括热失控、针刺、挤压、跌落等测试内容,并获得中美日的权威认证。
目前,远景动力(Envision AESC)已经获得IEC62619 UL9540a等一系列国内认证,其中,远景动力还获得日本JIS C8715-2认证的所有安全要求。据悉,JIS是日本储能市场准入的必备条件, 需要经过日本官方审核,全球只有5家公司获得该认证,远景是其中之一。
在制造上,远景动力(旧称远景AESC)延续了车企的工艺控制理念,以车规级标准打造储能专用电芯产线,来保证储能电芯的极致安全和优异品质。
同时为了确保对电芯制造过程的精确管控,远景动力(Envision AESC)把数字化、智能化渗透到了每一个环节。生产过程中实时监控每个环节的关键参数,如电池关键工序的涂布、激光模切、高温化成、分容等环节,一旦产品品质出现问题,设备会第一时间报警,同时把有问题的电芯直接筛选处理。
远景动力中国区制造中心负责人张阳介绍到,远景动力在生产线上使用的SPC系统(Statistical Process Control,统计过程控制,能对生产过程进行分析反馈并解决的系统工具)不同于行业,“我们SPC系统不仅可以实现对电芯生产过程中的稳定性进行监控,包括异物管控、电能电压监控等,一旦数据波动较大,系统还会直接发送报警到质量经理、质量总监等关键负责人的手机上,确保问题第一时间能被处理”。
继承远景动力(Envision AESC)15年在汽车行业的先进生产制造经验,张阳表示,“我们的质量管控相比同行要求更严苛一点,以异物管控为例,电极段我们做到了万级管控,其它环节按照10万级甚至更高级别的要求进行管控。”
远景动力(Envision AESC)的数字化系统不仅能实现生产精确管控,还能大幅提高生产效率。如借鉴汽车行业的精细过程管理和效率管理工具-数据决策系统,大幅提升设备综合效率(OEE)。
在性价比上,电芯作为核心,是整体成本最高的部分,占比接近7成,电芯的成本优化至关重要。远景动力(Envision AESC)降低电芯成本的措施是标准化生产和优化产业布局。
远景动力(旧称远景AESC)延承了远景在风机制造过程中沉淀的CBB模式,可以将生产工艺快速复制,提升效率降低成本。所谓CBB模式,就是把产品工艺变成一个模块化的设计,再变成标准化。细分到电极涂布段、辊压段、卷绕段等各个工序,通过全面细致的深入研究进行沉淀。
当产线的成熟化程度逐步提高之后,高自动化程度可以大幅精简人力,节约成本。
远景动力(Envision AESC)降本增效的另一个措施是通过优化产业布局,形成规模化。目前远景动力鄂尔多斯电池工厂位于鄂尔多斯零碳产业园内。产业园内,远景构建了一个相对独立的零碳能源系统,不仅可以降低能源成本,吸引电芯上游材料企业落地产能,通过产业集群,还能形成电池产业链生态,降低物流成本,并提升供应链可靠性。
远景动力(Envision AESC)通过在鄂尔多斯工厂的实践,成功证明了零碳能源系统的可独立性,并且形成可复制粘贴、可执行的全球化统一标准的生产制造系统,并将这个标准化的的生产制造系统成功运用到日本、美国、英国等,布局多个电池超级工厂。面对当前储能锂电池出货量激增电芯供应紧张的局面,远景自身拥有电芯生产能力可以确保储能系统产品的供应稳定,具有一定优势。
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