鉅大LARGE | 點擊量：2664次 | 2021年09月09日
寧德時代12000次超長壽命電池助力儲能多場景實現商業化
三登央視大型工業紀錄片的寧德時代(300750.SZ)，再次展現大國制造風采。
八月六日，在央視播出的建黨100周年獻禮主題紀錄片《強國基石》第五集“逐夢”中，寧德時代青年科研人才的逐夢歷程，為我們講述了全球首創的12000次循環長壽命電池如何破界而生。
眾所周知，“雙碳”目標愿景下，構建以新能源為主體的新型電力系統，為未來我國能源產業發展奠定了基調，也為我國新型儲能跨越式發展催生了機遇。
根據伍德麥肯茲預測，未來10年我國新型儲能裝機量將創新記錄：到2030年，裝機達153GWh。
國網能源研究院同樣認為，我國新型儲能在2030年之后會迎來快速上升，并到2060年裝機規模將達4.2億千瓦（420GW）左右。
符合Exic IIB T4 Gc防爆標準
充電溫度：0~45℃
-放電溫度：-40~+55℃
-40℃最大放電倍率：1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
除了裝機規模外，萬億儲能市場亦冉冉升起。根據光大證券測算，2020-2030年我國儲能需求空間累計3.9TWh，2020-2060年我國儲能市場空間累計為94TWh；2030年儲能投資市場空間1.3萬億元，2060年5萬億元。
不過，盡管儲能前景無限，但其真正的產業“風口”并未到來。且掣肘其規模化高速發展的關鍵因素依然是——成本。
鋰離子電池作為儲能系統的關鍵元器件，占其成本的70%以上，而電池的循環次數低則是降低成本的最大制約因素。
基于此，寧德時代根據其對儲能系統的深刻理解和技術研究，成功推出12000次超長循環壽命儲能電池，有望打破產業瓶頸，塑造行業新標桿。
寧德時代是如何攻克12000次超長循環壽命的？是否有落地項目？對整個儲能產業的影響和意義是什么？
讓我們一起跟隨鏡頭，一探究竟。
攻克5大技術瓶頸
打造行業新標桿
2016年，寧德時代承接了“十三五”重點研發計劃“智能電網技術與裝備”重點專項“100MWh級新型鋰離子電池規模儲能技術開發及應用”項目。
同樣是在這一年，寧德時代電芯研發部高級經理喻鴻鋼，在經過很長一段時間的慎重選擇后，帶著一腔熱血來到寧德時代，而他接到的第一個任務就是負責儲能長壽命鋰離子電池項目的技術研發。
“當初也是初生牛犢不怕虎，覺得還年輕，只要有新東西，我們就可以去挑戰。”喻鴻鋼如此形容接到任務后的感受，“我們是摸著石頭過河，一次次遇到各種挑戰，通過這種碰撞一次次地分解然后解決掉”。
歷經四年，這個年輕的研發團隊突破了大規模鋰電儲能在壽命、能效、安全、測試、系統集成等方面的核心技術瓶頸，將鋰離子電池的壽命延長到12000次循環，實現了全生命周期陽極鋰離子補償技術在儲能領域的工業化應用。
這是業內首款循環壽命達到12000次以上的磷酸鐵鋰離子電池，遠超市場3000-6000次循環壽命的平均水平。
喻鴻鋼和他的團隊取得了五大突破性科研成果：超長壽命電池技術，高一致性模塊集成與管理技術，高置信度電池壽命預測技術，大規模電化學儲能系統中單元及模塊的安全性評測方法、標準，百兆瓦時級大規模電池儲能電站統一調度與控制技術有，并獲得68項發明專利，實現百兆瓦時級鋰電儲能系統在晉江30MW/108MWh儲能電站落地應用。
2020年，晉江百兆瓦時級儲能電站獲評國家能源局首批科技創新（儲能）試點示范項目，同年，還獲得全國首張獨立儲能電站發電業務許可證（發電類）。
截至2021年七月一日，該電站已安全運行535天，總放電量達68.52GWh，按照一個三口之家每年用電3000度來計算，相當于可以為超過15萬戶家庭供電。且其電池循環壽命高達12000次，按本地調度指令每天1.5-2.0次充放電，服役壽命預計超20年。
可以說，晉江百兆瓦時級儲能電站的成功運行，正式開啟了寧德時代儲能電站商業化運營之路，也為行業供應了可復制、可推廣的技術支撐和落地相關相關經驗。
隨著晉江百兆瓦時級儲能電站的成功落地和投運，國網時代華電大同300MW/600MWh儲能項目也于2021年七月十日正式開工，實現了從100MWh級到600MWh級的跨越。
在開工儀式上，寧德時代董事長曾毓群表示，國網時代華電大同熱電儲能項目開工標志著“十三五”重點研發計劃儲能項目的又一成功落地，代表著電化學儲能可以在電網側發揮重大用途。
多場景推廣應用
助力實現“雙碳”目標
經過數年發展，我國儲能市場一直表現出強勁的韌性，并已形成了比較成熟的三大應用場景：用戶側、電網側、電源側。
而寧德時代長壽命儲能電池也已成功推廣至上述所有應用場景并在發、輸、配、用多項儲能項目中，為客戶供應了全新的解決方法。
用戶側一度被視為最有潛力的儲能發展領域。在這一領域，儲能存在的首要價值就是節省電費。在電力峰谷價差可觀的地區或要存儲分布式發電的情況下，其中的價值套利，是用戶投資的重要驅動力之一。
當電費彈性可控時，儲能成本越低用戶側發展前景越高。根據此前業內預測電池的服役壽命大于15年則成本將低于1500元/千瓦時，寧德時代12000次長壽命電池服役周期超過20年，成本將更低。
電網側儲能作為后起之秀，已經在2018年趕超用戶側的新增裝機。但因2019年儲能計入輸配電價被否定，缺乏經濟性的電網側項目隨即被電網公司踩下“急剎車”。
作為國內規模最大的電網側站房式鋰離子電池儲能電站——晉江儲能電站試點項目一期（30MW/108MWh）順利并網，以及國網時代華電大同熱電儲能項目正式開工，都為儲能產品在電網側的推廣應用供應了更創新、更經濟的解決方法。
電源側重要包含電源側調頻以及“新能源+儲能”。在電源側調頻方面，電池循環壽命至關重要。在該市場重要分布區山西和廣東，以往的項目基本平均1-2年就要更換一次電芯。寧德時代12000次長壽命電池，以其優異的各項性能，降低發電公司調頻分攤費用，促進電力輔助服務市場調峰和調頻資源進一步細分，提高儲能調頻市場占比。
在“新能源+儲能”方面，由于沒有買單機制，儲能市場亂象叢生：惡性低價競爭蔓延，標準安規缺位，市場不斷上演“劣幣驅逐良幣”現象，為儲能系統安全埋下隱患。
在多項創新技術加持下，晉江儲能電站實現了智慧的負荷管理，能夠保障電網安全、穩定、高效、低成本運行。且12000次長壽命電池所取得的五大科研成果中，備受關注的突破還有：大規模電化學儲能系統中單元及模塊的安全性評測方法、標準。
多種技術“并存”
全面助推儲能降本
事實上，寧德時代在儲能領域的工業化道路上，并非只有長壽命電池這一“利器”。作為鋰電龍頭，其在技術路線上一直堅持多種技術“并存”。
七月二十九日，寧德時代公布了第一代鈉離子電池，同時，創新的鋰鈉混搭電池包也同步亮相。
作為該公司創新技術產業化的又一里程碑式成果，鈉離子電池具備高能量密度、高倍率充電、優異的熱穩定性、良好的低溫性能與高集成效率等優勢。
其電芯單體能量密度高達160Wh/kg；常溫下充電15分鐘，電量可達80%以上；在-20°C低溫環境中，也擁有90%以上的放電保持率；系統集成效率可達80%以上；熱穩定性遠超國家強標的安全要求。
可應用于各種交通電動化場景，尤其在高寒地區具有突出優勢，又可靈活適配儲能領域全場景的應用需求。
除此之外，寧德時代在其他技術路線方面，也有相關專利技術儲備。僅在寧德時代內部就已出現多種技術“并存”，促使各技術領域不斷推陳出新，共同助力儲能降本。
如今，我國儲能產業正迎來前所未有的歷史發展機遇，“碳達峰、碳中和”的目標愿景，將極大促進我國能源結構調整和產業轉型升級，使無化石燃料社會成為可能。
而2019年，諾貝爾化學獎被授予三位發明鋰離子電池的科學家。他們的獲獎原因正是：“他們創造了一個可充電的世界，使無化石燃料社會成為可能。”
寧德時代站在巨人的肩膀上，研發先進技術，為可再生能源替代化石能源供應了先進解決方法——12000次長壽命鋰離子電池、最新推出的鈉離子電池等，都讓整個儲能市場新增了更多可能性。
隨著技術的迭代和社會的進步，未來，這一被譽為繼光伏之后的下一個超級藍海市場，將存在越來越多的“變數”。但在這個完全屬于資金技術資源密集型的賽道上，是成本控制、安全管理、技術創新等多維度的較量。
唯有那些能夠不斷創新、不斷突破自我的公司才能走到最后。
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