工商储系统:硬件组合趋于同质化
图:工商业储能系统集成设计中几种产品技术的组合形式,资料来源于奇点能源、中国能建广东省电力设计院等,行家说Research制表
■ 柜式为主,锂电池比重或将下降
从产品形态来看,由于单体集装箱容量大,在工商业储能已投运项目中,集装箱容量占比近6成以上。但由于工商业储能一体机设计更加紧凑,也可有效减少设备数量和占地面积,降低了建设、运营和维护成本,更符合工商业储能市场主流需求。
从工商业储能电池本体技术来看,2024年磷酸铁锂电池仍占主流,但安全问题促使行业向两个方面推进,一是设法提高锂电池的安全性;二是寻找本质安全替代锂离子电池储能技术。未来随着液流电池、固态电池、钠离子电池技术成熟、成本下降,它们有望分庭“抗锂”,磷酸铁锂电池比重将有所下降。
■ 261kWh有望成主流规格
整体来看,当前工商业储能电柜还不成熟,各种容量配置非常多。行家说储能随机抽样调查了50家企业的97款200kWh以上工商业储能一体柜的性能参数。从容量来看,各款产品中215kWh约占31%,373kh约占12%。
230度电档次企业对产品容量的标注也各不一样,有229kWh(1%)、230kWh(2%)、232kWh(8%),233kWh(6%),261度电左右有261kWh的占8%,260kWh的占2%,262kWh的约占1%。
从系统配置上来看,采用1P240S(每个电池模块包含1个电芯,“240S”表示每个模块中有240个串联的电池单元)占比最多,达47%;1P260S占比达28%,此外1P416S占比11%。
图为:200度以上的工商业储能一体柜容量和电池串并联设计方式的分布
值得注意的是,2024年尤其是下半年,各大厂家发布工商业储能新品,对100kW/215kWh工商业储能柜进行升级,在整柜体积不增加的情况下,仍采用380Vac低压并网、260串314Ah电芯串联的中压直流侧方案,适配125kW的双向变流器,推出261kWh工商业储能一体柜(点这里)。而且261kWh储能柜已开始应用于工商业储能项目中。
从市场占比来看,2024年工商业储能各机型占比最多仍为100kW/215kWh。但由于261kWh储能柜比215kWh收益提升21%,261kWh有望成为下一代工商业储能市场的主流规格。
■ 液冷约占6成,循环寿命超8000次占62%
从冷却方式来看,这些样本中,工商业储能柜液冷方案比较普遍,约占6成,强制风冷占20%,液冷+风冷组合约占18%。浸没式占比小,技术有难度,但已经有些企业在2024年先后推出浸没式工商业储能系统(点这里)。
其中,采日能源推出的261全浸没式液冷户外柜,以高效、可靠的电芯全方位立体散热性能,为工商业储能热管理问题提供了创新解决方案。该产品已顺利通过了针刺热失控试验,其安全性得到了认证。珠海市危化品企业储能项目主要应用了长先新材466KWh浸没液冷储能系统,该系统采用了长先新材自主研发的CXCH-220浸没式冷却液。
从循环次数来看,97款样品性能参数中标注循环次数超10000次的占8%,循环次数≥8000次的占54%。
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工商业储能系统迭代的逻辑
工商业储能场景多元化,对储能系统的需求各异,一款产品打天下的时代已经过去,工商业储能系统集成技术呈现出场景定制特点。经过2023-2024年工商业储能从0到1的发展,优质项目已被快速瓜分,新的工商业储能产品需要能适用全新的应用场景,如复杂电网环境,还有恶劣运行工况,或是狭小空间布局的应用场景,或是一充一放+需量管理、长时储能等应用新需求。
同时,大储领域电芯、PCS的发展也正影响着工商业储能系统集成技术发展。如大储314Ah大容量电芯也开始运用到工商业储能企业,各大厂家推出261kWh储能柜。当PCS电压等级暂无法突破时,215kW/418kWh极其变体将会一统江湖,到PCS有更大突破。
当工商业储能体量逐渐变大的时候,或许会出现场景、系统定义上游包括电芯、3S以及消防热管理系统等,并会有更多针对性更强的“定制化”配套产品出现。如固态电池储能系统或将重新定义消防、热管理系统等。
图为:工商业储能系统集成技术迭代逻辑
根据下游应用对安全性和经济性的核心诉求,工商业储能系统升级的方向主要包括性能提升、降低成本、安全性提高、智能化和数字化以及环境适应性增强等。
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