固態電池在儲能中的應用關注度居高不下,有觀點認為,陷入同質化競爭的中國儲能廠商,迫切需要尋找到差異化亮點。當大容量和長壽命成為標配方案時,固態電池成了部分企業為終端和資本市場講述最新產品故事的窗口。
目前,已有對價格不敏感的企業嘗試在這方面做出嘗試。
獨立固態電池儲能電站并網運行
在向新能源轉型的浪潮中,華北油田緊跟時代步伐。
2024年12月4日,在采油三廠王三站成功并網投運了首座100千瓦/124千瓦時固態電池儲能電站。
據了解,這座固態電池儲能電站采用了聚合物電解質固態電池儲能技術,具有顯著的優勢。首先,其能量密度高達280瓦時/千克,相較于傳統電池技術,提供了更高的能量存儲效率。其次,儲能電芯經過嚴格的穿刺、槍擊測試,展現出卓越的安全性能,不爆炸不燃燒,為電站的穩定運行提供了有力保障。此外,該電站在極端環境下也能保持正常運行,即便是在零下40攝氏度的嚴寒中,也能確保電力供應的連續性。
在電站的設計方面,華北油田充分考慮了實際運行需求和環境因素。電站采用預制艙戶外布置形式,由1個電池艙和1個升壓一體艙構成,既簡化了安裝過程,又提高了電站的靈活性和可擴展性。同時,電站設計循環使用次數超過6000次,使用壽命長達10年以上,確保了長期穩定的電力供應。
華北油田王三站各類用能設備共計11臺套,年耗電量約96萬千瓦時。在固態電池儲能電站投運后,電站采用綠電充放和油田電網峰谷套利兩種運行模式。這種模式不僅提高了電力系統的穩定性和效率,還有助于實現清潔能源的最大化利用。儲能電池能量轉化效率超過90%,單月預計可向站內油井供電6000余千瓦時,顯著降低了能源成本,同時也減少了對傳統化石能源的依賴。
華北油田首座獨立固態電池儲能電站的成功并網運行,不僅提升了油田的能源利用效率,還構建了新型電力系統和新型能源體系。通過集成風電、光伏、儲能等多種清潔能源技術,華北油田正逐步打造集“源網荷儲”于一體的新型電力系統。這種系統能夠實現能源的高效轉化和利用,提高電力系統的穩定性和可靠性,為油田的可持續發展提供有力支撐。
華北油田將繼續加大在清潔能源領域的投入和研發力度。一方面,將進一步優化固態電池儲能技術,提高其性能和安全性;另一方面,將探索更多清潔能源應用場景,推動新能源全業態專業技術系列的發展。
儲能何時大規模用固態電池?
今年來,固態電池的進展加速。一方面,是得到相關部門的大力支持。此前有消息稱,此項行業內史無前例的項目由政府相關部委牽頭實施,鼓勵有條件的企業對全固態電池相關技術開展研發。中國或將投入約60億元用于全固態電池研發,包括寧德時代、比亞迪、一汽、上汽、衛藍新能源和吉利共六家企業或獲得政府基礎研發支持。
另一方面,眾多企業入局。寧德時代公開透露在今年增加了對全固態電池的研發投入,并將全固態電池研發團隊擴充至超1000人。上游材料廠商道氏技術11月21日在互動平臺表示,單壁碳納米管已向下游固態電池廠商供貨,正在布局新的產能計劃。
在產線建設方面,11月19日,全球首條GWh級新型固態電池生產線正式落戶安徽蕪湖。生產線建設方為安徽安瓦新能源科技有限公司,首條生產線設計年產能達1.25GWh,標志著新型固態電池開始進入量產階段。
盡管固態電池的商業化步伐在加速,但真正在儲能上大規模應用,仍有不少難關要克服。首先要解決也是最關鍵的問題,成本。
固態電池產業鏈尚未成熟,目前固態電池仍處于初步應用階段,面臨著大規模量產及商業化的難題。業內人士指出,“固態電池當前面臨的挑戰有很多,其中一個就是成本比較高,而成本比較高的核心在于其供應鏈不(健)全。”
電池成本的降低需要靠終端旺盛需求推動技術不斷迭代和規模化生產。但目前汽車和儲能領域的價格戰有目共睹,因此固態電池的規?;a仍為時尚早。
不過,目前市場上出現了類似混動車的“折中方案”,與全固態電池不同,半固態電池部分添加了液態電解液的電池。半固態電池安全性、倍率性能介于液態和全固態之間,相比于全固態電池,半固態可以兼容現有液態電池工藝設備和材料,許多企業選擇從液態到半固態再到全固態的漸進式發展路線。
今年以來,半固態電池在儲能領域加速應用,全面覆蓋發電側、電網側、用戶側三大場景。
6月30日,全球首套原位固態化固態電池電網側大規模儲能電站項目——浙江龍泉磷酸鐵鋰儲能示范項目正式實現全容量并網,建設規模為 100MW/200MWh。
8月,喬治費歇爾金屬成型科技(昆山)有限公司4.5MW/8.94MWh用戶側儲能項目正式開工建設,項目清陶能源280型半固態磷酸鐵鋰電池。
11月,全國首個采用半固態電池的儲能臺區——淄博石橋 75 號臺區儲能項目投入使用。該臺區儲能項目采用衛藍海博半固態鋰電池,可燃性大大降低,循環次數達到8000次。
隨著國內半固態電池的儲能項目落地開花,半固態電池短期內有望實現在儲能領域的規?;瘧?,隨著電池成本逐步下降,有望帶動固態電池在未來幾年放量。
作為下一代高性能電池,固態電池行業市場規模有望迎來快速增長。據方正證券測算,目前國產新能源車企已實現半固態電池裝車,預計2026年至2030年為全固態電池放量窗口期。2027年和2030年,固態電池需求量或分別超100GWh、460GWh。