芯耀
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在青海海西州廣闊的戈壁上，一排排深藍(lán)色的太陽(yáng)能光伏板在陽(yáng)光的照耀下泛起層層“漣漪”，不遠(yuǎn)處，一排排形似“集裝箱”的鋰電儲(chǔ)能設(shè)備正默默吐納著磅礴的電能。記者了解到，作為GWh級(jí)場(chǎng)站，該電站需要控制上百萬(wàn)顆電芯協(xié)調(diào)統(tǒng)一地工作，這背后離不開(kāi)高效的系統(tǒng)級(jí)技術(shù)支撐。
儲(chǔ)能系統(tǒng)（ESS）上接設(shè)備提供商、下承儲(chǔ)能系統(tǒng)業(yè)主，是儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)鏈的核心環(huán)節(jié)之一。機(jī)構(gòu)數(shù)據(jù)顯示，2024年，儲(chǔ)能系統(tǒng)環(huán)節(jié)加速重構(gòu)，寧德時(shí)代、比亞迪等頭部電芯企業(yè)依托核心技術(shù)與供應(yīng)鏈優(yōu)勢(shì)，正在加速向下游系統(tǒng)集成領(lǐng)域滲透。
業(yè)內(nèi)專(zhuān)家指出，電芯企業(yè)布局儲(chǔ)能系統(tǒng)集成，根本原因還是為了滿(mǎn)足市場(chǎng)對(duì)儲(chǔ)能裝備和服務(wù)的多元化需求。當(dāng)前，儲(chǔ)能系統(tǒng)集成即將進(jìn)入“大浪淘沙”的市場(chǎng)洗牌階段，只有在這個(gè)時(shí)期抓住機(jī)會(huì)占據(jù)行業(yè)頭部位置，才能取得未來(lái)發(fā)展的領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)。
電芯企業(yè)加碼儲(chǔ)能系統(tǒng)集成
按系統(tǒng)接入位置分類(lèi)，儲(chǔ)能系統(tǒng)集成商又分為交流側(cè)儲(chǔ)能系統(tǒng)集成商和直流側(cè)儲(chǔ)能系統(tǒng)集成商。
機(jī)構(gòu)數(shù)據(jù)顯示，2024年度，全球儲(chǔ)能系統(tǒng)集成商（交流側(cè)）排名前五的企業(yè)為特斯拉、陽(yáng)光電源、中車(chē)株洲所、Fluence、海博思創(chuàng)。而在直流側(cè)排名中，寧德時(shí)代與比亞迪以斷層優(yōu)勢(shì)蟬聯(lián)第一、第二名，精控能源、海辰儲(chǔ)能、遠(yuǎn)信儲(chǔ)能分列第三至第五名。值得一提的是，在這其中，寧德時(shí)代、比亞迪以及海辰儲(chǔ)能均為儲(chǔ)能電芯企業(yè)。
記者注意到，除了上述三家企業(yè)，當(dāng)前，越來(lái)越多的儲(chǔ)能電芯廠商已不再滿(mǎn)足于只做電芯，開(kāi)始涉足系統(tǒng)集成。
2024年11月，瑞浦蘭鈞與JUNGWOO集團(tuán)簽訂協(xié)議，將為其供容量不低于5GWh儲(chǔ)能系統(tǒng)產(chǎn)品和2GWh儲(chǔ)能電芯產(chǎn)品；緊接著今年1月，該公司旗下江蘇蘭鈞新能源儲(chǔ)能系統(tǒng)集成項(xiàng)目在淮安市正式開(kāi)工。
無(wú)獨(dú)有偶，楚能新能源與Bison Energy簽約1.5GWh電力儲(chǔ)能系統(tǒng)供貨協(xié)議；國(guó)軒高科與晉景新能簽訂合作，共同開(kāi)展電池儲(chǔ)能系統(tǒng)（BESS）新技術(shù)和商業(yè)模式層面的聯(lián)合研究；欣旺達(dá)申請(qǐng)一項(xiàng)名為“一種儲(chǔ)能系統(tǒng)及其控制方法、儲(chǔ)能設(shè)備”的專(zhuān)利，能在擴(kuò)展功率放電場(chǎng)景下，提高整個(gè)系統(tǒng)的放電時(shí)長(zhǎng)……
“電芯企業(yè)布局儲(chǔ)能系統(tǒng)集成，根本原因還是為了滿(mǎn)足市場(chǎng)對(duì)儲(chǔ)能裝備和服務(wù)的多元化需求?！敝袊?guó)化學(xué)與物理電源行業(yè)協(xié)會(huì)儲(chǔ)能應(yīng)用分會(huì)秘書(shū)長(zhǎng)劉勇告訴記者，目前，儲(chǔ)能招標(biāo)市場(chǎng)“準(zhǔn)入”門(mén)檻不斷提高，業(yè)主方越發(fā)看重企業(yè)的綜合研發(fā)實(shí)力，期望企業(yè)能提供涵蓋電芯制造、系統(tǒng)集成、直至儲(chǔ)能場(chǎng)站全生命周期智能運(yùn)維的“一站式”解決方案，這促使電芯企業(yè)加碼系統(tǒng)集成環(huán)節(jié)，并通過(guò)智能化、數(shù)字化等差異化創(chuàng)新構(gòu)筑競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。
“未來(lái)，電芯企業(yè)還將進(jìn)一步拓展產(chǎn)業(yè)鏈，涉足儲(chǔ)能電池回收等下游環(huán)節(jié)?！眲⒂轮赋觥?/p>
機(jī)構(gòu)預(yù)計(jì)，2025年，儲(chǔ)能系統(tǒng)出貨仍將維持25%的同比增速，預(yù)計(jì)2025年儲(chǔ)能系統(tǒng)的出貨量將突破300 GWh。可以預(yù)見(jiàn)，電芯企業(yè)下探系統(tǒng)集成將成為常態(tài)，系統(tǒng)集成的競(jìng)爭(zhēng)將更加激烈。
儲(chǔ)能系統(tǒng)集成不是“攢機(jī)”
長(zhǎng)期以來(lái)，儲(chǔ)能系統(tǒng)供應(yīng)領(lǐng)域備受“準(zhǔn)入門(mén)檻低”“缺乏核心技術(shù)”“同質(zhì)化競(jìng)爭(zhēng)嚴(yán)重”等質(zhì)疑，甚至有觀點(diǎn)將其比為過(guò)去的電腦“攢機(jī)”，認(rèn)為系統(tǒng)只須將各部件進(jìn)行簡(jiǎn)單“拼湊”集成。
而事實(shí)上，儲(chǔ)能系統(tǒng)供應(yīng)是一項(xiàng)高技術(shù)要求的系統(tǒng)級(jí)工程。它不僅要對(duì)系統(tǒng)的能量密度、電池的使用壽命和充放電能力等進(jìn)行密切的監(jiān)測(cè)，完成從信息采集到控制系統(tǒng)處理的高效通信傳輸與數(shù)據(jù)運(yùn)算，還要讓各子系統(tǒng)之間接口統(tǒng)一、協(xié)議匹配，從而進(jìn)行精準(zhǔn)聯(lián)調(diào)，確保系統(tǒng)整體性能的穩(wěn)定統(tǒng)一，并支撐完成電網(wǎng)的高效調(diào)度。
“儲(chǔ)能系統(tǒng)不只有電芯，儲(chǔ)能也不是簡(jiǎn)單的‘大型充電寶’。”陽(yáng)光電源光儲(chǔ)集團(tuán)儲(chǔ)能事業(yè)部產(chǎn)品中心總經(jīng)理蔡壯向《中國(guó)電子報(bào)》記者介紹說(shuō)，儲(chǔ)能的核心技術(shù)不僅涵蓋電化學(xué)管理，還包括電力電子、構(gòu)網(wǎng)等電網(wǎng)支撐技術(shù)，陽(yáng)光電源把這些技術(shù)的互相交叉、深度融合稱(chēng)為“三電融合”。
“儲(chǔ)能系統(tǒng)的不簡(jiǎn)單，還在于它是一個(gè)能夠定位、分析并主動(dòng)解決各類(lèi)問(wèn)題的系統(tǒng)。即對(duì)百萬(wàn)顆電芯進(jìn)行精準(zhǔn)管理，并讓多個(gè)維度的孤立技術(shù)模塊聯(lián)動(dòng)起來(lái)，轉(zhuǎn)化為具備安全性、經(jīng)濟(jì)性和主動(dòng)電網(wǎng)支撐能力的綜合性解決方案?！辈虊汛蛄艘粋€(gè)比方，“如同一輛新能源汽車(chē)，性能優(yōu)劣并非僅取決于電池本身，而是受到電控、電驅(qū)以及智能駕駛系統(tǒng)等多重因素的共同影響，新能源汽車(chē)的價(jià)值在于整車(chē)系統(tǒng)的綜合表現(xiàn)，儲(chǔ)能系統(tǒng)亦是如此?！?/p>
記者了解到，儲(chǔ)能系統(tǒng)主要由電池組、電池管理系統(tǒng)（BMS）、能量管理系統(tǒng)（EMS）、儲(chǔ)能變流器（PCS）及其他電氣設(shè)備構(gòu)成。其中，電池管理系統(tǒng)（BMS）主要負(fù)責(zé)電池的監(jiān)測(cè)、評(píng)估、保護(hù)以及均衡等；能量管理（EMS）系統(tǒng)承擔(dān)數(shù)據(jù)采集、網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控以及能量調(diào)度等工作；而儲(chǔ)能變流器（PCS）則負(fù)責(zé)連接電池系統(tǒng)與電網(wǎng)，進(jìn)行直流電與交流電的轉(zhuǎn)換。
“簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，儲(chǔ)能系統(tǒng)集成就像搭積木，但不是隨便堆砌，而是要讓每塊積木都發(fā)揮最大作用?！笨迫A數(shù)能相關(guān)負(fù)責(zé)人介紹說(shuō)道。首先，系統(tǒng)集成能夠優(yōu)化各個(gè)組件的匹配，確保電芯、BMS、EMS、PCS等關(guān)鍵部件的高效協(xié)同工作，從而提升整體系統(tǒng)的性能和可靠性。其次，系統(tǒng)集成要根據(jù)不同的應(yīng)用場(chǎng)景，如電網(wǎng)調(diào)頻、峰谷調(diào)節(jié)、可再生能源消納等，提供定制化的解決方案，最大化儲(chǔ)能系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。最后，系統(tǒng)集成還涉及安全性和壽命管理，通過(guò)先進(jìn)的控制策略和智能化管理，延長(zhǎng)系統(tǒng)使用壽命，降低運(yùn)維成本。
“新舊交替”還是“大浪淘沙”？
電芯企業(yè)切入儲(chǔ)能系統(tǒng)集成環(huán)節(jié)具備哪些優(yōu)勢(shì)？
業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為，頭部電芯企業(yè)正在憑借其核心技術(shù)和供應(yīng)鏈優(yōu)勢(shì)，通過(guò)垂直整合構(gòu)建起全產(chǎn)業(yè)鏈競(jìng)爭(zhēng)力。
“當(dāng)前寧德時(shí)代與比亞迪已形成從上游鋰礦資源開(kāi)發(fā)、中游儲(chǔ)能電芯制造到下游儲(chǔ)能系統(tǒng)集成的完整布局?！盜nfoLink Consulting分析稱(chēng)，根據(jù)現(xiàn)有項(xiàng)目?jī)?chǔ)備情況，預(yù)計(jì)2025年兩家企業(yè)在交流側(cè)也將有較大突破。
“電芯是儲(chǔ)能系統(tǒng)的核心組件，電芯企業(yè)在BMS（電池管理系統(tǒng)）等方面擁有更深的技術(shù)沉淀?！眲⒂轮赋觯瑫r(shí)，電芯企業(yè)在渠道資源、成本管控、技術(shù)迭代能力等方面也擁有明顯優(yōu)勢(shì)，但需要不斷加強(qiáng)與儲(chǔ)能變流器（PCS）等其他供應(yīng)鏈環(huán)節(jié)更深入的合作。
有觀點(diǎn)認(rèn)為，不同于其他領(lǐng)域，儲(chǔ)能企業(yè)如果沒(méi)有豐富的實(shí)踐案例和經(jīng)驗(yàn)積累，想在短時(shí)間內(nèi)做出兼顧高性能、高可靠性和低成本的產(chǎn)品非常困難。當(dāng)前，市場(chǎng)上存在的儲(chǔ)能系統(tǒng)過(guò)充過(guò)放等問(wèn)題，很多時(shí)候是因?yàn)闆](méi)有系統(tǒng)層面的經(jīng)驗(yàn)導(dǎo)致BMS缺少了部分保護(hù)、分析、控制能力，再加上系統(tǒng)層面的控制策略差，造成電池和其他元器件的使用壽命減少、故障頻繁。
對(duì)此，蔡壯表示，對(duì)于儲(chǔ)能系統(tǒng)而言，電化學(xué)（電芯）是基礎(chǔ)，電力電子是橋梁，電網(wǎng)應(yīng)用是決勝點(diǎn)。
“儲(chǔ)能系統(tǒng)交流側(cè)的應(yīng)用非常復(fù)雜，調(diào)頻調(diào)峰服務(wù)、無(wú)功補(bǔ)償、電能質(zhì)量治理、削峰填谷、需量管理、微電網(wǎng)、構(gòu)網(wǎng)能力、GW級(jí)的黑啟動(dòng)能力……都需要儲(chǔ)能系統(tǒng)具備強(qiáng)大的交流側(cè)能力，尤其各類(lèi)電網(wǎng)突發(fā)的狀況，更需要交流側(cè)協(xié)同直流側(cè)快速、精準(zhǔn)地響應(yīng)，整站級(jí)強(qiáng)大的調(diào)度能力背后仍是基于‘三電融合’的系統(tǒng)能力。這些正是陽(yáng)光電源的強(qiáng)項(xiàng)?！辈虊颜f(shuō)道。
在劉勇看來(lái)，儲(chǔ)能系統(tǒng)集成即將進(jìn)入“大浪淘沙”的市場(chǎng)洗牌階段。不論是新入局的電芯企業(yè)，還是傳統(tǒng)系統(tǒng)集成商，部分企業(yè)受技術(shù)挑戰(zhàn)、資金壓力和銷(xiāo)售渠道窄等因素影響，整體發(fā)展不穩(wěn)定，面臨生存壓力。而頭部企業(yè)將強(qiáng)者恒強(qiáng)?！爸挥性谶@個(gè)時(shí)期抓住機(jī)會(huì)占據(jù)行業(yè)頭部位置，才能取得未來(lái)發(fā)展的領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)?！眲⒂轮赋?。
而對(duì)于儲(chǔ)能系統(tǒng)未來(lái)的發(fā)展方向，科華數(shù)能相關(guān)負(fù)責(zé)人表示，儲(chǔ)能系統(tǒng)未來(lái)將朝著智能化與數(shù)字化的深度融合、多場(chǎng)景適配與生態(tài)協(xié)同、從“被動(dòng)防護(hù)”到“主動(dòng)防御”方向發(fā)展?！昂?jiǎn)單來(lái)說(shuō)，儲(chǔ)能系統(tǒng)將借助人工智能和大數(shù)據(jù)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)從‘被動(dòng)響應(yīng)’到‘主動(dòng)決策’的轉(zhuǎn)變?！痹撠?fù)責(zé)人解釋說(shuō)，未來(lái)，科華數(shù)能將通過(guò)算法優(yōu)化、智能調(diào)控及場(chǎng)景創(chuàng)新，把AI深度融入儲(chǔ)能的全生命周期，提升儲(chǔ)能系統(tǒng)的運(yùn)行效率、安全性和經(jīng)濟(jì)性，推動(dòng)行業(yè)智能化發(fā)展。
蔡壯認(rèn)為，儲(chǔ)能系統(tǒng)的發(fā)展方向仍是電力電子、電化學(xué)、電網(wǎng)技術(shù)的進(jìn)一步深度融合，尤其是數(shù)字化和AI的全面賦能，應(yīng)因網(wǎng)制宜靈活構(gòu)網(wǎng)，保障電網(wǎng)的穩(wěn)定運(yùn)行。
“在AI技術(shù)的賦能下，儲(chǔ)能系統(tǒng)的安全性能與運(yùn)作效率得到顯著提升，市場(chǎng)需求進(jìn)一步拓展，企業(yè)實(shí)踐創(chuàng)新也得以加速推進(jìn)，促使儲(chǔ)能企業(yè)加速?gòu)膫鹘y(tǒng)的單一價(jià)格競(jìng)爭(zhēng)模式，向?yàn)榭蛻?hù)提供綜合解決方案的方向轉(zhuǎn)變?！盩rendForce集邦咨詢(xún)分析師王建分析指出，這種轉(zhuǎn)變不僅強(qiáng)化了企業(yè)的核心競(jìng)爭(zhēng)力，還有效拓展了儲(chǔ)能市場(chǎng)的發(fā)展邊界，為儲(chǔ)能行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展注入了新的活力與動(dòng)力。
作者丨張維佳編輯丨趙晨美編丨馬利亞監(jiān)制丨連曉東
