儲能電芯向大容量和低成本升級大勢所趨。

相比50-100Ah等中小容量電芯，大電芯在集中式儲能領優勢明顯：

1）大電芯在pack端零部件使用量減少，擁有更大降本空間和更高的體積能量密度；

2）相同系統電壓下，大電芯更易獲得高容量；

3）串并聯電芯減少，BMS數據采集與監控精度提升，安全性更有保障；

4）使用大電芯在后端集成領域裝配工藝簡化度高，可顯著節省土地基建、集裝箱等方面成本投入。

基于上述優勢，大電芯（200Ah以上）已成為國內集中式和工商業用戶側儲能系統的主流電芯選擇。以280Ah為例，截至2022H1，280Ah在國內工商業側滲透率已達60%以上。

GGII預測，隨著國家與下游業主對系統降本增效的追求，未來2-3年儲能電芯將繼續向更大容量升級，電芯容量有望提升至300Ah以上，對電池工藝、生產和材料將提出更高要求。

全球范圍看儲能大電芯有軟包、大圓柱和方形三大產品路線。

大圓柱和軟包電池由于空間利用率、生產效率和產業鏈偏好等原因，中短期成為集中式儲能的主流電芯方案難度較大。

方形電池按照電芯裝配工藝差異可劃分為疊片電池和卷繞電池兩大類。

一方面，卷繞工藝發展時間長，成本低、效率和良率高、產業配套成熟是其核心優勢，是目前儲能大電芯生產的電芯制造主流工藝。另一方面，隨著電芯容量和尺寸不斷提升，傳統卷繞電池的劣勢越發凸顯：

1）卷繞在拐角部有弧度，不僅導致其空間利用率比疊片低（電池容量越大，空間浪費越明顯），而且使得電池發生波浪狀變形，波浪狀變形會導致電池界面變差和電流分布不均，加速電池衰減；

2）卷繞電池極片彎折后涂層材料發生較大彎曲變形，容易誘發掉粉、毛刺等問題，加大電池內部短路和熱失控風險。隨著電芯容量持續擴大，卷繞電池對電池供應商極限制造的要求將快速提升，大容量電池和卷繞工藝的兼容難度將陡然增加。

相較卷繞電池，疊片電池與大容量電池具有天然的兼容性，具體體現為：

1）疊片電池的極耳數量是卷繞的2倍，極耳數量的增加使得電子傳輸距離更短，電阻相比卷繞電池低10%-15%，產熱更小，理論循環壽命更長，滿足大規模儲能對高安全性和超長循環壽命的要求；

2）疊片電池在封裝極片過程中不存在C角問題，能夠充分利用殼體邊角空間，提升體積和質量能量密度，有利于減少儲能系統占地面積和土建支出；

3）疊片不存在C角內應力不均衡問題，在長期電池循環使用中每層極片可保持界面相對平整，避免電流分布不均等問題，在中后期容量保持能力較優秀。

缺點方面，疊片大電芯工藝發展時間較短，產業配套成熟度不夠，存在設備效率較低、單GWh投資額較高、自動化生產良率不高等不足。

儲能疊片電池與卷繞電池優缺點對比

資料來源：高工產研鋰電研究所（GGII），2022年9月

綜上所述，疊片電池在理論上具有更高的體積能量密度上限、更穩定的內部結構和更長循環壽命等優點，與大容量電池生產工藝的匹配度更高，但存在設備投資成本高、良率低、效率不足、工藝難度大等不足。

GGII預測電芯容量提升至300Ah以上后，儲能領域將成為繼軟包電池之后，疊片電池出貨的新增長極。實際上以刀片電池為代表的疊片電池發展勢頭在近兩年已初顯苗頭。

據GGII調研，2022H1方形疊片電池在儲能市場已出貨3GWh以上，整體滲透率約為7%，廣泛應用到戶用家儲、國內工商業儲和源網側儲能項目中。

隨著疊片工藝的成熟、國產疊片機效率提升，疊片電池技術的低效率、高成本問題有望得到徹底解決，并與卷繞電池技術形成“相互補充、相互競爭”的競爭態勢。

基于儲能行業長期的發展趨勢，專注于儲能電芯的老牌企業及新進入企業需從戰略高度上思考以下問題：

編輯：黃飛

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