芯耀
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在青海海西州廣闊的戈壁上，一排排深藍色的太陽能光伏板在陽光的照耀下泛起層層“漣漪”，不遠處，一排排形似“集裝箱”的鋰電儲能設(shè)備正默默吐納著磅礴的電能。記者了解到，作為GWh級場站，該電站需要控制上百萬顆電芯協(xié)調(diào)統(tǒng)一地工作，這背后離不開高效的系統(tǒng)級技術(shù)支撐。
儲能系統(tǒng)（ESS）上接設(shè)備提供商、下承儲能系統(tǒng)業(yè)主，是儲能產(chǎn)業(yè)鏈的核心環(huán)節(jié)之一。機構(gòu)數(shù)據(jù)顯示，2024年，儲能系統(tǒng)環(huán)節(jié)加速重構(gòu)，寧德時代、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，正在加速向下游系統(tǒng)集成領(lǐng)域滲透。
業(yè)內(nèi)專家指出，電芯企業(yè)布局儲能系統(tǒng)集成，根本原因還是為了滿足市場對儲能裝備和服務(wù)的多元化需求。當前，儲能系統(tǒng)集成即將進入“大浪淘沙”的市場洗牌階段，只有在這個時期抓住機會占據(jù)行業(yè)頭部位置，才能取得未來發(fā)展的領(lǐng)先優(yōu)勢。
電芯企業(yè)加碼儲能系統(tǒng)集成
按系統(tǒng)接入位置分類，儲能系統(tǒng)集成商又分為交流側(cè)儲能系統(tǒng)集成商和直流側(cè)儲能系統(tǒng)集成商。
機構(gòu)數(shù)據(jù)顯示，2024年度，全球儲能系統(tǒng)集成商（交流側(cè)）排名前五的企業(yè)為特斯拉、陽光電源、中車株洲所、Fluence、海博思創(chuàng)。而在直流側(cè)排名中，寧德時代與比亞迪以斷層優(yōu)勢蟬聯(lián)第一、第二名，精控能源、海辰儲能、遠信儲能分列第三至第五名。值得一提的是，在這其中，寧德時代、比亞迪以及海辰儲能均為儲能電芯企業(yè)。
記者注意到，除了上述三家企業(yè)，當前，越來越多的儲能電芯廠商已不再滿足于只做電芯，開始涉足系統(tǒng)集成。
2024年11月，瑞浦蘭鈞與JUNGWOO集團簽訂協(xié)議，將為其供容量不低于5GWh儲能系統(tǒng)產(chǎn)品和2GWh儲能電芯產(chǎn)品；緊接著今年1月，該公司旗下江蘇蘭鈞新能源儲能系統(tǒng)集成項目在淮安市正式開工。
無獨有偶，楚能新能源與Bison Energy簽約1.5GWh電力儲能系統(tǒng)供貨協(xié)議；國軒高科與晉景新能簽訂合作，共同開展電池儲能系統(tǒng)（BESS）新技術(shù)和商業(yè)模式層面的聯(lián)合研究；欣旺達申請一項名為“一種儲能系統(tǒng)及其控制方法、儲能設(shè)備”的專利，能在擴展功率放電場景下，提高整個系統(tǒng)的放電時長……
“電芯企業(yè)布局儲能系統(tǒng)集成，根本原因還是為了滿足市場對儲能裝備和服務(wù)的多元化需求?！敝袊瘜W與物理電源行業(yè)協(xié)會儲能應(yīng)用分會秘書長劉勇告訴記者，目前，儲能招標市場“準入”門檻不斷提高，業(yè)主方越發(fā)看重企業(yè)的綜合研發(fā)實力，期望企業(yè)能提供涵蓋電芯制造、系統(tǒng)集成、直至儲能場站全生命周期智能運維的“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)，并通過智能化、數(shù)字化等差異化創(chuàng)新構(gòu)筑競爭優(yōu)勢。
“未來，電芯企業(yè)還將進一步拓展產(chǎn)業(yè)鏈，涉足儲能電池回收等下游環(huán)節(jié)。”劉勇指出。
機構(gòu)預計，2025年，儲能系統(tǒng)出貨仍將維持25%的同比增速，預計2025年儲能系統(tǒng)的出貨量將突破300 GWh?？梢灶A見，電芯企業(yè)下探系統(tǒng)集成將成為常態(tài)，系統(tǒng)集成的競爭將更加激烈。
儲能系統(tǒng)集成不是“攢機”
長期以來，儲能系統(tǒng)供應(yīng)領(lǐng)域備受“準入門檻低”“缺乏核心技術(shù)”“同質(zhì)化競爭嚴重”等質(zhì)疑，甚至有觀點將其比為過去的電腦“攢機”，認為系統(tǒng)只須將各部件進行簡單“拼湊”集成。
而事實上，儲能系統(tǒng)供應(yīng)是一項高技術(shù)要求的系統(tǒng)級工程。它不僅要對系統(tǒng)的能量密度、電池的使用壽命和充放電能力等進行密切的監(jiān)測，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)運算，還要讓各子系統(tǒng)之間接口統(tǒng)一、協(xié)議匹配，從而進行精準聯(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。
“儲能系統(tǒng)不只有電芯，儲能也不是簡單的‘大型充電寶’?！标柟怆娫垂鈨瘓F儲能事業(yè)部產(chǎn)品中心總經(jīng)理蔡壯向《中國電子報》記者介紹說，儲能的核心技術(shù)不僅涵蓋電化學管理，還包括電力電子、構(gòu)網(wǎng)等電網(wǎng)支撐技術(shù)，陽光電源把這些技術(shù)的互相交叉、深度融合稱為“三電融合”。
“儲能系統(tǒng)的不簡單，還在于它是一個能夠定位、分析并主動解決各類問題的系統(tǒng)。即對百萬顆電芯進行精準管理，并讓多個維度的孤立技術(shù)模塊聯(lián)動起來，轉(zhuǎn)化為具備安全性、經(jīng)濟性和主動電網(wǎng)支撐能力的綜合性解決方案?！辈虊汛蛄艘粋€比方，“如同一輛新能源汽車，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，新能源汽車的價值在于整車系統(tǒng)的綜合表現(xiàn)，儲能系統(tǒng)亦是如此?！?/p>
記者了解到，儲能系統(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）主要負責電池的監(jiān)測、評估、保護以及均衡等；能量管理（EMS）系統(tǒng)承擔數(shù)據(jù)采集、網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控以及能量調(diào)度等工作；而儲能變流器（PCS）則負責連接電池系統(tǒng)與電網(wǎng)，進行直流電與交流電的轉(zhuǎn)換。
“簡單來說，儲能系統(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)負責人介紹說道。首先，系統(tǒng)集成能夠優(yōu)化各個組件的匹配，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，最大化儲能系統(tǒng)的經(jīng)濟價值。最后，系統(tǒng)集成還涉及安全性和壽命管理，通過先進的控制策略和智能化管理，延長系統(tǒng)使用壽命，降低運維成本。
“新舊交替”還是“大浪淘沙”？
電芯企業(yè)切入儲能系統(tǒng)集成環(huán)節(jié)具備哪些優(yōu)勢？
業(yè)內(nèi)人士認為，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，通過垂直整合構(gòu)建起全產(chǎn)業(yè)鏈競爭力。
“當前寧德時代與比亞迪已形成從上游鋰礦資源開發(fā)、中游儲能電芯制造到下游儲能系統(tǒng)集成的完整布局。”InfoLink Consulting分析稱，根據(jù)現(xiàn)有項目儲備情況，預計2025年兩家企業(yè)在交流側(cè)也將有較大突破。
“電芯是儲能系統(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，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，但需要不斷加強與儲能變流器（PCS）等其他供應(yīng)鏈環(huán)節(jié)更深入的合作。
有觀點認為，不同于其他領(lǐng)域，儲能企業(yè)如果沒有豐富的實踐案例和經(jīng)驗積累，想在短時間內(nèi)做出兼顧高性能、高可靠性和低成本的產(chǎn)品非常困難。當前，市場上存在的儲能系統(tǒng)過充過放等問題，很多時候是因為沒有系統(tǒng)層面的經(jīng)驗導致BMS缺少了部分保護、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。
對此，蔡壯表示，對于儲能系統(tǒng)而言，電化學（電芯）是基礎(chǔ)，電力電子是橋梁，電網(wǎng)應(yīng)用是決勝點。
“儲能系統(tǒng)交流側(cè)的應(yīng)用非常復雜，調(diào)頻調(diào)峰服務(wù)、無功補償、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級的黑啟動能力……都需要儲能系統(tǒng)具備強大的交流側(cè)能力，尤其各類電網(wǎng)突發(fā)的狀況，更需要交流側(cè)協(xié)同直流側(cè)快速、精準地響應(yīng)，整站級強大的調(diào)度能力背后仍是基于‘三電融合’的系統(tǒng)能力。這些正是陽光電源的強項?！辈虊颜f道。
在劉勇看來，儲能系統(tǒng)集成即將進入“大浪淘沙”的市場洗牌階段。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)將強者恒強?！爸挥性谶@個時期抓住機會占據(jù)行業(yè)頭部位置，才能取得未來發(fā)展的領(lǐng)先優(yōu)勢。”劉勇指出。
而對于儲能系統(tǒng)未來的發(fā)展方向，科華數(shù)能相關(guān)負責人表示，儲能系統(tǒng)未來將朝著智能化與數(shù)字化的深度融合、多場景適配與生態(tài)協(xié)同、從“被動防護”到“主動防御”方向發(fā)展。“簡單來說，儲能系統(tǒng)將借助人工智能和大數(shù)據(jù)技術(shù)，實現(xiàn)從‘被動響應(yīng)’到‘主動決策’的轉(zhuǎn)變?！痹撠撠熑私忉屨f，未來，科華數(shù)能將通過算法優(yōu)化、智能調(diào)控及場景創(chuàng)新，把AI深度融入儲能的全生命周期，提升儲能系統(tǒng)的運行效率、安全性和經(jīng)濟性，推動行業(yè)智能化發(fā)展。
蔡壯認為，儲能系統(tǒng)的發(fā)展方向仍是電力電子、電化學、電網(wǎng)技術(shù)的進一步深度融合，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)定運行。
“在AI技術(shù)的賦能下，儲能系統(tǒng)的安全性能與運作效率得到顯著提升，市場需求進一步拓展，企業(yè)實踐創(chuàng)新也得以加速推進，促使儲能企業(yè)加速從傳統(tǒng)的單一價格競爭模式，向為客戶提供綜合解決方案的方向轉(zhuǎn)變?！盩rendForce集邦咨詢分析師王建分析指出，這種轉(zhuǎn)變不僅強化了企業(yè)的核心競爭力，還有效拓展了儲能市場的發(fā)展邊界，為儲能行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展注入了新的活力與動力。
作者丨張維佳編輯丨趙晨美編丨馬利亞監(jiān)制丨連曉東
