宁德时代314Ah电芯催化“300Ah+ ”趋势

摘要

“300Ah+”储能电芯的安全性难题正在倒逼电芯企业加速进行安全升级。

今年上半年迎来“300Ah+”储能电芯的高潮。彼时，宁德时代并未急切披露涉足300Ah+储能电芯的迹象。

然而在最近，继6月14-16日亮相于国际电池储能威廉希尔官方网站 博览会 (EES Europe)的搭载的306Ah储能电芯的EnerC Plus，宁德时代再次密集官宣搭载314Ah储能电芯的EnerD量产交付。

宁德时代官方解释，此次最新产品的量产交付，是其又一次通过威廉希尔官方网站 创新，引领储能系统的发展，为能源储存领域带来新的突破。

宁德时代314Ah电芯催化“300Ah+“趋势

据悉，宁德时代EnerD系列产品采用了其储能专用314Ah电芯，并配备CTP液冷3.0高效成组威廉希尔官方网站 ，优化电芯的成组结构和导电连接结构，同时在设计和制造过程采用更加模块化和标准化的设计，实现20尺单舱电量从3.354MWh提升到了5.0MWh，相比于上一代产品，全新EnerD系列液冷储能预制舱的占地面积节约20%以上，施工工程量减少15%，调试运维成本下降10%，并且在能量密度和性能方面也得到显著提升。

EnerD系列产品采用了行业首创的BMS热失控报警与消防系统联动威廉希尔官方网站 ，精简了消防系统整体架构，解决了传统电池包多探测器、多电池阀消防方案带来的可靠性差、成本高问题。截至目前，宁德时代的电芯、电箱、电池簇均已取得GB/T36276权威认证。

在历时一年的开发及测试验证中，EnerD系列产品经过电芯80+项、电池模块30+项、集装箱层级50+项的安全测试。

测试结果显示，EnerD系列产品具备更强悍的环境适应能力，可在高海拔、高寒地区实现设备的正常运行——在4000m海拔内EnerD系列产品依然能保持额定功率输出，最高可在5000m海拔的区域，-40℃的低温环境下实现正常运行，产品性能领先全行业。

此外，为灵活适应储能多种应用场景，EnerD系列产品还具备多种PCS路线与构网型储能项目的适配性，可满足新型电力系统的多样化需求。

目前，基于储能不同应用场景，宁德时代已针对性推出了多款具备高充放电效率、长寿命、高集成和高安全特点的储能电池系统解决方案。

除了宁德时代，市面上实现量产的300Ah及以上容量的储能电芯，主要有国轩高科300Ah、远景动力的305Ah等,且已经在海内外项目运用。

据悉，从2019年开始，远景动力就已推出首款储能专用电芯，是最早实现300Ah+电芯大规模量产的企业，并在今年4月推出行业首款315Ah储能专用电芯。

远景动力储能业务在2022年取得了超过5倍的增长，储能产品交付中国、英国和美国等全球主要市场，储能电池出货量排名位居2022年全球市场前十。其中，今年4月远景动力发布的315Ah储能专用电芯，较其2021年推出的305Ah储能专用电芯，能量密度再次提升11%，并实现“单颗电芯一度电（1008Wh）”；循环寿命高达12000次，一天一次充放电可满足25年安全可靠运行的要求。截至2023年上半年，远景动力在手储能电池订单超过70GWh。

另一家300+储能电芯企业量产企业则是国轩高科。自2014年开始布局储能业务以来，国轩高科近年来加速竞逐储能赛道，多线布局海内外储能市场。国轩高科针对储能赛道开发了300Ah专用电芯，加速储能市场竞速。国轩高科2022上半年业绩报告显示，其储能电池业务已占整体营收的14.8%。

据高工储能不完全统计，已经有宁德时代306Ah、314Ah；海辰储能300Ah、320Ah；天合储能 306Ah；瑞浦兰钧320Ah；兰钧新能源 314Ah ;鹏辉能源320Ah；蜂巢能源 325Ah；远东电池 305Ah；兰钧新能源 314Ah；中创新航305Ah、314Ah；国轩高科300Ah；赣锋锂电 314Ah；楚能新能源 306Ah、314Ah、320Ah；昆宇电源305Ah、升级版305Ah；亿纬锂能560Ah；雄韬股份580Ah；欣旺达314Ah；双登集团315Ah；远景动力305Ah/315Ah；海基新能源375Ah；南都电源 305Ah；春兰电池310Ah等近20家电芯厂、超25款300Ah及以上容量电池问世。

高工产业研究院（GGII）2023年5月整理

高工产业研究院（GGII）统计数据显示，截至2022年底280Ah产品在国内电力储能项目渗透率已达80%以上。2023年下半年开始，大部分企业将实现300Ah+大容量电芯量产交付。比如瑞浦兰钧宣布Q3将量产其320Ah问顶电池。

300Ah+大容量电芯倒逼安全升维

值得注意的是，中国科学院院士欧阳明高在今年上半年某会议上提及“300Ah+”磷酸铁锂储能电芯在本征安全方面，实际是比较危险的。

欧阳明高院士指出，一般认为磷酸铁锂电池是比较安全的，指的是小容量磷酸铁锂电池。但是大容量电池像320Ah电池，内部温度可以超过800度，超过了磷酸铁锂正极分解的温度。

“300Ah+”储能电芯的安全性难题正在倒逼电芯企业加速进行安全升级。宁德时代从电芯本征安全、电气安全、热安全、消防安全四个层级，整体提升EnerD系列产品的安全。

在2023高工储能产业峰会上，宁德时代总工程师许金梅表示，储能系统存在子系统多、应用场景新、客户明确需求少、开发周期短、测试验证少、过程无场站级系统联调等特点，对电池的应用和系统设计提出了更高安全要求。

然而，对标汽车产品V模型开发流程，储能产品开发各环节普遍存在不完善，如：系统设计、测试验证、大规模制造、运输安装、运行使用等。因此，宁德时代从开发全流程全面提升储能产品安全。

在设计环节，宁德时代依据“V”模型，通过QFD展开，针对储能电池系统及子系统的全生命周期场景进行分析，并针对安全场景进行失效模式分析、安全防护设，如高压绝缘、冷凝水、热扩散、电热耦合等。

在测试环节，宁德时代300+产品测试验证项目，从多级、多维、标准等几个方面加强测试。多级指的是从材料、电芯、模组、BMS、电池系统等展开测试验证；而多 维指的是从机械、电性能、安全和可靠性等展开验证、测试；而宁德时代300+产品均获得GB/T、ISO、IEC、UN、UL等标准。储能系统经过了电芯到电箱到电池簇再到集装箱等多等层级的测试, 更进一步的是跟PCS和EMS的联调。

在许金梅看来，电芯单体缺陷率DPPm到DPPb的变化，1DPPm相当于1.1次失效/GWh；1DPPb相当于1.1次失效/TWh。那么，在大规模制造环节，宁德时代实现产线可进化、品质大提升、数据全追溯。

而在运输调试环节，宁德时代的系统结构安全通常会对振动、冲击、地震、飓风等进行结构安全仿真，集装箱框架进行船级社测试验证；常见振动冲击工况，通过不同道路路谱采集转化图谱，输入仿真验证结构强度。

在使用环节，宁德时代储能电池系统的电压1500V，系统的IP防护设计及防冷凝水，老化等显得极为重要。其中防冷凝水设计覆盖全流程，多级治理，可实现“一站一策略” 。

宁德时代基于上述“安全策略”，率先实现了300Ah+储能电芯的量产交付。但“300Ah+”大容量电芯的安全问题，仍是其他二三线品牌急需解决的难题。

高工储能分析认为，未来谁能够快速获得300Ah+储能电芯的“安全秘钥”，将快速成为此赛道佼佼者。

300Ah+行业“共同步伐”背后

时至今日，中国储能电池企业已经几乎集体性走向了 “300Ah+”布局。但基于“300Ah+”的发展趋势，其实早有“端倪”。

早在2022年，美国本土坚守磷酸铁锂威廉希尔官方网站 路线的系统集成商POWIN曾在当年高工储能年会上公布了其寻找电池供应商的条件：第一，POWIN对电芯容量要求大致为280Ah-310Ah,电芯尺寸不变，采用方形卷绕铝壳。对电芯的供应商要求，质量要求摆在第一位，希望电芯和模组能够同步提供。第二，考虑成本、供应量，还有公司资金和电池资质等必须达到POWIN要求。第三，POWIN愿与供应商一同成长，共同开发美国市场。

POWIN2022年发布的电池供应商要求来看，其关注首要是电池质量，其次是电池成本、产能等，并开始接触300Ah+储能电芯。

一定程度上来说，未来储能电芯领域仍是基于质量之争。而对于300Ah+电芯来说，需要通过不断威廉希尔官方网站 革新加速解决欧阳明高院士指出的热失控过程中的几个难点，形成质量过硬的储能电芯。

所以，储能领域应该关注如何解决难点本身，如何提升解决热失控等核心问题。

天合储能的储能产品研究院院长杨凯博士表示，储能电芯安全争锋的焦点仍是大电芯高温问题，但从未来的市场需求来看，大电芯仍会是主流。欧阳院士提的很有道理，但仍要基于前提条件，整个系统要怎样去解决热失控、散热问题。

“储能电芯做大是一个趋势，但储能电芯容量是不是越大越好，首先要保证产品生产的高效率与低成本。”远景动力铁锂电芯开发总监徐永刚曾对外表示，制造储能电芯，要综合考虑制造成本、生产效率和制造能力等多个因素，“电芯越大，安全、良率、成本会有影响，容量做大，要兼顾全生命周期成本、安全、循环、系统兼容性等去‘定义’储能专用电芯。”

对300Ah及以上容量储能电池厂商来说，威廉希尔官方网站 进步才是产业繁荣之本。高工产业研究院（GGII）据此预测，针对储能电池散热性方面的重视，可能会迎来较好散热性的叠片工艺的加快渗透。

如今，以宁德时代量产为标志，电芯企业“300Ah+”量产已呈现快速上马之势。高工储能亦认为，300+储能电芯的渗透率将会在高安全的基础上快速上升。

审核编辑：刘清