四川
中国储能网讯：2010年以来，电化学储能的发展经历过很长叫好不叫座的静默期，直到2018年，伴随着湖南、河南、江苏等省份电网侧储能和用户侧的爆发，储能市场同比增长超过150%，并在随后的几年，由于储能在构建新型电力系统的作用，储能市场逐步进入倍增式增长的黄金时代，尤其是磷酸铁锂电池为代表的储能的飞速发展。
伴随着储能市场的快速发展，采用磷酸铁锂电池的储能技术和储能单元集成方式也发生深刻衍变，从小容量电芯到大容量电芯、从1000V直流储能系统到1500V直流储能系统、从风冷到液冷、从步入式到非步入式，在提升储能系统全寿命周期性能和安全性的同时，也极大的降低了储能设备的价格，节省占地面积，促进储能的商业化、规模化应用。
2018年前，磷酸铁锂电池是否是未来数年的“CHOSEN ONE”仍存在争议，铅蓄电池由于其价格低的优势，在储能市场与磷酸铁锂电池平分秋色。彼时的储能市场，磷酸铁锂电池电芯容量普遍在100Ah以下，电芯价格在1.2元/Wh左右，储能变流器价格在0.4元/kW左右，磷酸铁锂电池储能设备价格较高。以市场主流的储能单元集成方式为例，单个40呎电池舱为例，舱体一般采用步入式舱体，单舱电芯能量2.5MWh左右，直流侧接入一台500kW或630kW的PCS，PCS直流侧最高电压不超过1000V。
宁德时代推出271Ah的大容量电芯开启大容量电芯时代，也给储能单元的集成方式带来了深刻的变革，随后产品也迭代升级，电芯容量确定为280Ah。由于大容量电芯有效的降低了储能电芯成本和集成成本，行业主流电池厂家纷纷跟进，众多厂家推出280Ah电芯甚至更大容量的电芯，大容量电芯逐步成为行业的首选。
2020年来，1500V直流系统逐步在国内储能电站得到应用，相对于以往的1000V直流储能系统，1500V直流储能系统极大的提高了PCS的功率密度和电池舱的能量密度。以某厂家设备参数为例，单台PCS额定功率由630kW提高到1725kW，单个步入式40呎电池舱（风冷）电芯能量由2.5MWh提高到3.8MWh左右，能量密度提高50%左右。若采用非步入式结构，能量密度可进一步提升，40呎电池舱（风冷）电芯能量密度可提高到5MWh左右。同时，由于功率和能量密度的提高，PCS价格大幅下降，同时同等规模储能电站可减少电池管理系统、舱体、辅助设施等费用，储能单元设备可降低约0.1元/Wh，有效节省占地面积，降低土建和安装成本。
2021年来，储能行业刮起一股“液冷”风，包括宁德时代、比亚迪、阳光电源、科华、远景等多个厂家纷纷推出液冷集成技术的储能电池成套设备。相对于以往的风冷储能单元，液冷系统一般采用乙二醇水溶液作为冷却液组成闭式循环系统，特别是结合大容量电芯、CTP技术、1500V直流储能系统、非步入式舱体等各类技术或集成方式，全寿命周期性能和价格优势明显，具有能量密度高、辅助用电负荷低、安装方便，占地面积小等特点，特别是液冷技术可控制电芯温差在3-5℃左右，相对于风冷系统10℃左右的温差，可极大的提高电池系统的一致性水平，提升储能系统的全寿命周期性能和安全水平，液冷技术有望成为未来主要的技术路线模式。
在碳酸锂等电池原材料价格依旧高位徘徊的背景下，由于双碳背景下储能的“风口”，众多厂家跨接进入储能领域，行业竞争激烈。储能单元集成也不仅仅是电池模块简单的堆砌，而是集电力电子、电气、材料、结构、暖通、消防等多专业融合的系统。行业头牌厂家加快技术研发，通过技术升级和集成优化降低储系统的设备成本，提升全寿命周期性能，增强市场竞争力，促进行业的健康发展和储能的商业化进程。
作者：禾木 来源：中国化学与物理电源行业协会储能应用分会产业政策研究中心
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