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一颗储能电芯的竞争力密码

日期:2023-06-05    来源:中国能源报  作者:卢奇秀

国际储能网

2023
06/05
13:53
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关键词: 智能电池工厂 储能电芯 储能系统

暮春时节,一场大风袭来,本已回暖的鄂尔多斯气温骤降,劲风呼啸,始于前一年秋天的“风季”还在持续。

图为远景动力鄂尔多斯智能电池工厂

图为远景动力鄂尔多斯智能电池工厂生产线

得天独厚的气候,成就了鄂尔多斯“风光”无限的产业优势。草原戈壁林立的风机与白云相接,徐徐转动,蓝色的光伏面板在阳光照耀下熠熠生辉。由鄂尔多斯市携手远景科技集团打造的全球首个零碳产业园——鄂尔多斯零碳产业园便坐落于此。园区汇聚了可再生能源、动力电池与储能电池、电动重卡、电池材料等产业链上下游企业,依托风电、光伏、储能、氢能、碳管理、电力交易等系统解决方案,实现园区内生产100%使用绿色能源。

远景动力鄂尔多斯智能电池工厂是鄂尔多斯零碳产业园核心项目之一,工厂一期10.5吉瓦时产线自2022年4月投产以来,已累计交付500万颗储能电芯。这些电芯除匹配国内储能客户的需求外,还远渡重洋,完成新加披、美国等海外项目的交付。

中关村储能产业技术联盟日前发布的《储能产业研究白皮书2023》显示,远景动力位列储能技术提供商全球市场排名前十,2022年远景动力储能电芯出货量超过3吉瓦时。截至目前,其在手订单超过70吉瓦时。在异常激烈的市场角逐中,远景动力掌握了哪些竞争力密码?记者不久前走进全球首座零碳产业园,探寻答案。

■■ “深度制造”培育高品质电芯

在远景动力鄂尔多斯智能电池工厂制造车间,500多米的生产线上,匀浆、涂布、辊压分切、入壳、烘烤等上百道工序有条不紊进行着,工作人员在后台通过远景动力自主研发的数字化系统全程监控各个生产环节。

“电池生产是一个连续性过程,工序繁多且工艺复杂。为确保产品最终的一致性,需要对产线每个工序进行精细化管控,这也是电池企业进入大规模制造的挑战所在。”远景动力中国区总裁赵卫军在接受记者采访时表示,当前电池企业主要通过材料改进、设计优化、规模化制造等角度来降本增效。在电池制造环节,电池自动化生产在工序衔接、环境控制、减少人为干扰等方面仍有较大提升空间。部分生产设备依赖于日韩厂家,国内设备在稳定性和一致性方面还有待加强。“整体而言,大规模电池制造尚处于发展初期,单条吉瓦时规模的生产线也是近几年才开始应用,产线效率、产品良品率都有待进一步提高。”

为此,远景动力提出“深度制造”,即以精细化管控、精益生产的理念来管控生产线每个环节,结合AIoT技术赋能数字化管理不断提升设备综合效率(OEE)和生产效率,确保产品优异品质。“首先要对整个制造过程架构模型,对机械设备及生产过程中众多参数相互拟合与计算。”赵卫军表示,在此基础上,对关键设备以及关键程序进行自研。“我们天天使用设备,在制造过程中积累了很多技术诀窍,大量程序性的优化方面就有很多工作可以做。”

据介绍,远景动力鄂尔多斯工厂延续配套了国际顶级车企的质量管控体系,具备超过1300项制造过程质量实时控制点,通过打造第二产品和第三产品形式来打造自身的制造能力和数字化能力,即对设备、工艺、人才培训以及质量管理体系进行产品化的设计,结合数字化手段形成一套标准化的产线体系,可以实现高质量产能在全球快速复制。

■■ “零碳绿码”赋予出口优势

除了智能、安全、高效等标签外,远景动力鄂尔多斯智能工厂最独特的一张名片便是零碳。

在碳中和愿景下,低碳化已然成为电池企业竞争力的重要抓手。即将落地实施的《欧盟电池与废电池法规》(又称欧盟《新电池法》),提出支持在欧洲建立电池全生命周期碳排放(LCA)的管控,其中包括原材料提取、可持续采购和加工、可持续电池材料、电池制造以及电池的再利用和回收,旨在确保在欧盟的整个价值链中更可持续地使用电池。这意味着,具备“绿色身份”的电池产品,将在国际市场中获得更多竞争优势。当前,包括宁德时代、远景动力、中创新航、蜂巢能源、孚能科技在内的电池企业都在积极寻找低碳之道,涌现出一批零碳电池工厂。

“零碳难就在难在‘真’零碳。很多人认为,零碳产品可以仅通过绿电交易购买获得,这不是碳中和的初衷。诸多零碳产业园也各有提法,但究竟什么才是真正的零碳产业园,还需要标准予以明确。”远景能源北方公司总经理俞乐坦言。

4月28日,脱胎于鄂尔多斯零碳产业园的我国首个《零碳产业园区建设规范》地方标准正式对外发布,明确提出零碳园区可再生能源使用比例应不低于80%。相较于传统产业园,鄂尔多斯零碳产业园依托远景在可再生能源、智能物联网、碳管理领域的创新科技,打造新型电力系统、零碳数字操作系统、绿色新工业集群三大支柱,协同风机、光伏、储能等绿色能源装备,实现园区内生产使用100%绿色能源。不仅如此,远景动力通过利用方舟碳管理系统,对储能电芯产品进行了从原料开采、加工、包装、运输到生产、污染物排放等流程的精准碳排放核算。这就意味着,从这里诞生的每一块储能电池都自带可追踪溯源、符合国际标准、经机构认证的“零碳绿码”,无惧碳壁垒,畅行全球。

■■ 对能源行业深度理解

早在2019年,远景动力就推出了首款储能专用电芯。相较于其他电池企业,远景动力的“能源基因”让其在产品开发中有更多系统层面的考虑。为更好支持储能系统全生命周期的性能表现与安全运行,远景动力在产品开发初始就以系统集成和电力终端应用场景来反向定义电芯设计,以此兼顾系统的友好性。

“现在市场中有一些企业以低价换取市场,但这并不代表行业的真实水平。当储能市场由政策驱动切入市场驱动时,较量才真正开始。”赵卫军认为,在未来竞争中留存下来的企业必须具备三大实力:首先要有技术,能够生产更高性价比、更高循环,各方面性能更优的电芯产品;其次要有管控和电力电子能力,储能不是简单的充放电,还要有理解新能源、懂电网、懂电力市场的能力;最后要有聪明的大脑,具备交易能力,能让企业在电力交易中盈利。

远景科技集团在进入储能赛道之初就提出构建“全栈技术能力”,即电芯、BMS、PCS、EMS等储能系统主要部件全部自主研发生产,打通主要零部件,既可以降成本,也能保持产品设计的一致性和系统集成的性能。早在几年前,该公司就开始搭建储能系统的电力交易平台,通过积累大量数据,模型搭建,来构建储能系统的“大脑”,使其对电网数据有精准的计算能力和预测能力。

“随着电力现货市场逐步放开,储能应用场景将进一步拓宽,利用率也将大幅提升。 出水才见两腿泥,电网调度将成为储能电池产品好坏的一块‘试金石’。原来储能盈利模式过于简单,电价与投入简单加减计算即可。随着市场成本控制越来越精准,调度能力不够、算法不强的企业在现货交易中势必会出现亏损。”赵卫军指出,现在的储能大多是被动调度,不需要有大脑,产品过关就行。当储能主动参与现货市场,要在其中获利,储能产品就必须有大脑。他进一步表示,未来,储能电芯、储能系统自身的可靠性与安全性是储能电站参与电力市场交易的前提,而只有具备交易能力的储能电站才能真正在电力市场交易中脱颖而出。


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