Une cellule de grande capacité de 280 Ah peut-elle unifier le système de stockage de l'énergie ?
Cellules de batterie de grande capacité 280Ah
Les cellules de grande capacité, qui sont actuellement populaires dans l'industrie des systèmes de stockage d'énergie, peuvent augmenter considérablement la densité énergétique du système de stockage d'énergie et constituent l'une des tendances importantes dans les choix de développement des systèmes.
Récemment, Xiamen Haichen New Energy, CALB, Ruipu et Chuneng New Energy ont augmenté leur production de batteries 280Ah. Le 29 mai, l'usine intelligente M1 de la première phase du projet de fabrication intelligente de batteries au lithium de Xiamen Haichen New Energy a été livrée et a commencé à produire.
L'usine comprend cinq lignes de production de batteries au lithium, avec une capacité de production annuelle de 15 GWh. Le 19 du même mois, elle a également annoncé qu'elle investirait 13 milliards de RMB dans la construction d'une base de production de batteries au lithium de nouvelle génération pour le stockage de l'énergie de 50 GWh à Chongqing, en se concentrant sur l'expansion de la production de batteries 280Ah pour les applications de stockage de l'énergie.
Fin mai, China Innovation Airlines a lancé des produits de stockage d'énergie pour le marché maritime, notamment des batteries de 280Ah et d'autres séries, ainsi qu'une variété de packs de batteries. Plusieurs signes indiquent que les batteries de grande capacité pénètrent progressivement le marché.
Plus de Les 10 premiers fabricants de cellules LiFePO4 en Chine a vendu des batteries de 280Ah en Chine
| Numéro de série | Fabricants | Délai de commercialisation（year） |
|---|---|---|
| 1 | CATL | 2020 |
| 2 | EVE | 2021 |
| 3 | Ruipu | 2021 |
| 4 | Hithium | 2021 |
| 5 | Lishen | 2021 |
| 6 | Guoxuan hi-tech | 2021 |
| 7 | Penghui | 2021 |
| 8 | CALB | 2021 |
| 9 | Narada | 2022 |
| 10 | Chuneng | 2022 |
Qu'il s'agisse d'une pile au lithium cylindrique ou d'une pile au lithium carrée, elle évolue progressivement vers une plus grande capacité d'une seule cellule. Les piles au lithium cylindriques ont été continuellement développées, du 18650 au 21700, 4680 et autres grands cylindres, et les piles au lithium carrées ont évolué des cellules de taille VDA, aux cellules de plate-forme MEB, puis aux piles actuelles à lame (longue et courte).
La capacité de la cellule de la carrosserie a été continuellement améliorée et développée. L'amélioration progressive de la capacité de la cellule carrée, qui est passée de 50/100 Ah à 280 Ah, est également conforme à la tendance d'évolution susmentionnée.
En 2020, CATL lancera ses batteries 271Ah et 280Ah dotées d'une longue durée de vie, et achèvera les essais UL 9540A pour parvenir à une production de masse à grande échelle. Grâce à cette technologie de cellules à longue durée de vie, CATL, qui est l'un des plus grands fabricants de batteries de l'Union européenne, sera en mesure d'offrir des services de qualité à ses clients. Les 10 premières entreprises de batteries d'énergie a lancé l'armoire électrique extérieure à refroidissement liquide EnerOne en 2020.
Ce produit utilise une batterie lithium-phosphate de fer de 280 Ah avec un taux de décharge de 1C et une durée de vie de 10 000 cycles. Cependant, l'ère Ningde n'aurait jamais imaginé qu'elle ouvrirait l'ère des batteries 280Ah de stockage d'énergie.
À l'heure actuelle, les propriétaires et les investisseurs en aval s'intéressent de plus en plus aux grandes batteries de 280 Ah : En janvier 2022, le groupe chinois Huaneng a publié un appel d'offres pour l'achat et la location de batteries de stockage d'énergie, achetant un total de 2GWh de batteries de stockage d'énergie, et exigeant une capacité unique d'au moins 280Ah ;
Jiangsu Tianhe a également acheté 150/280/300Ah de cellules de batteries au lithium à Jiangsu Tianhui, filiale de Penghui, en février de cette année, pour un contrat d'une valeur de 600 à 900 millions de RMB. Les cellules de grande capacité sont devenues un produit important pour les entreprises de cellules afin de pénétrer le marché du stockage d'énergie haut de gamme à grande échelle et d'obtenir des commandes de gigawattheures.
Les batteries de 280Ah peuvent-elles unifier le système de stockage d'énergie ?
Quelle est la taille de la cellule de la batterie du système de stockage d'énergie ? Cette question est encore controversée dans l'industrie. Parce qu'elles sont différentes de celles de la Chine, les cellules ternaires de Samsung SDI et LG Chem dans d'autres pays ne dépassent pas 120 Ah, et c'est surtout Tesla qui a poussé à l'extrême les avantages des petites cellules.
Certains hommes d'affaires ont dit que la batterie 280Ah était dérivée de la batterie de puissance. Toutefois, le stockage de l'énergie est un domaine très différent de celui de l'électricité, de sorte que la question de savoir si la batterie de 280 Ah deviendra le courant principal reste à vérifier. La batterie de stockage d'énergie 320Ah de BYD sera également bientôt disponible.
Le Zhongtian Technology New Energy Industry Group, qui a choisi des batteries de stockage d'énergie de grande capacité de 210 Ah, a déclaré que la batterie n'était pas destinée à avoir une grande capacité, mais qu'elle devait tenir compte de la sécurité et de la longue durée de vie.
À l'époque, Zhongtian Energy Storage avait choisi des batteries de 210 Ah principalement pour des raisons de coût d'investissement. L'agrandissement des batteries permet de suivre la loi du développement du marché et de prendre en compte les exigences de sécurité élevées du stockage de l'énergie sur le réseau.
D'une manière générale, il est relativement plus difficile pour les cellules de grande capacité de dissiper la chaleur, le contrôle de la cohérence du système de stockage d'énergie est plus difficile, et sa densité énergétique est plus élevée ;
Lorsque les petites cellules nécessitent de multiples connexions en série et en parallèle dans le processus d'intégration du système, il est impossible pour le BMS et l'EMS d'échantillonner chaque nœud. Coût élevé.
En raison des limites du BMS, la cellule unique de la cellule de stockage d'énergie doit être grande, mais pas infiniment grande. En effet, plus la cellule de la batterie est grande, plus l'énergie est élevée, et lorsqu'il y a un risque, le taux de libération et l'énergie sont plus importants. Il ne faut donc pas rechercher aveuglément ce qui est grand. Le principe général doit être basé sur une sécurité élevée et une longue durée de vie.
De plus en plus d'entreprises se lancent dans la recherche et le développement de cellules 280Ah, sans parler des pratiques de ces puissants fabricants, mais de nouvelles entreprises se lancent également, ce qui donne l'impression de suivre aveuglément la tendance.
En raison du lien étroit entre les spécifications des cellules et la conception des produits, du point de vue des lois de développement de l'industrie, les cellules de batteries convergeront naturellement vers une spécification unifiée. À l'heure actuelle, la taille de 280 Ah est généralement reconnue comme une spécification unifiée à court terme.
Avec l'itération de la technologie, la capacité des cellules peut continuer à augmenter, mais la taille deviendra progressivement fixe. Du point de vue des intégrateurs, il faudra progressivement unifier les spécifications des cellules de batterie sur le marché.
Avantages et défis techniques des cellules de 280 Ah
Les batteries de grande capacité de 280 Ah sont progressivement reconnues par le marché du stockage de l'énergie à grande échelle, et cette tendance reste évidente.
Les avantages sont de quatre ordres : 1. Réduction du nombre de connexions parallèles ; 2. possibilité de prendre en charge des systèmes de stockage d'énergie de plus longue durée ; 3. gestion plus facile du BMS ; 4. avantage en termes de coûts pour les applications à grand volume.
Par rapport aux batteries d'une capacité de 50 à 100 Ah, les avantages des grandes cellules de 280 Ah et plus se concentrent principalement sur les points suivants :
1) L'utilisation de composants à l'extrémité de l'emballage est réduite, ce qui présente un avantage naturel en termes de coûts ; la densité énergétique volumétrique est plus élevée ;
2) Il est plus facile d'obtenir une capacité élevée avec des cellules plus grandes ; la sécurité est améliorée ;
3) L'utilisation de grandes cellules dans le domaine de l'intégration dorsale simplifie considérablement le processus d'assemblage, ce qui permet d'économiser le coût de l'infrastructure terrestre, des conteneurs, etc.
Compte tenu des avantages susmentionnés, les batteries de 280 Ah accélèrent le remplacement des batteries traditionnelles de 50 Ah et 100 Ah dans des scénarios tels que la production d'énergie éolienne et solaire, le réseau, le stockage partagé de l'énergie et certaines applications ESS mobiles à grande échelle qui recherchent un faible coût, une grande capacité et la sécurité.
En termes de processus de production, les grandes cellules de 280 Ah ont principalement deux processus : le laminage et le bobinage. Le bobinage présente l'avantage d'un haut degré d'automatisation et d'une grande efficacité de production. L'efficacité de la ligne de production peut atteindre 9 à 11 PPM.
Cependant, la batterie de 280 Ah produite par enroulement présente une mauvaise uniformité, et la contrainte mécanique de la batterie et l'augmentation de l'épaisseur posent des problèmes tels que l'angle C.
Le processus de laminage est dérivé de la batterie souple. En raison de la plus grande surface de contact de la pièce polaire, il n'y a pas de problèmes tels que la contrainte mécanique et l'angle C, et les grandes cellules produites ont une meilleure consistance et une durée de vie plus longue. Les inconvénients du processus de laminage sont principalement l'élimination des bavures de la pièce polaire et une faible efficacité, et le taux de rendement n'est pas aussi bon que celui du processus d'enroulement.
La pile unique à grande échelle pose également certains problèmes au niveau du développement et de la production des produits. Le premier est l'augmentation du volume et de la capacité de la batterie, qui entraîne une détérioration des performances de dissipation thermique de la batterie elle-même, et le second est que le problème de gonflement de la batterie est plus évident que sur le modèle précédent.
Enfin, l'efficacité de production des grandes cellules 280Ah est faible, et l'efficacité de la ligne de production des principales entreprises est de 6~11PPM, ce qui est bien inférieur à celle des cellules carrées 50Ah et 100Ah.
Dans ce contexte, le développement à grande échelle du 280Ah nécessitera inévitablement des innovations dans la conception des cellules, notamment en termes de bilan thermique et de bilan électrique, ainsi que de technologie de gestion thermique.
Batterie haute tension est également une tendance importante dans la technologie des batteries de stockage d'énergie, vous pouvez obtenir des informations pertinentes en cliquant sur le lien.
