據(jù)IHS Markit對2021年全球新增儲能裝機功率容量統(tǒng)計排序，F(xiàn)luence（11%）、Tesla（8%）、NEC（8%）分別位列全球新增儲能系統(tǒng)裝機前三，陽光電源位列全球儲能系統(tǒng)集成商第五，全球市占率為6%。

資料來源：IHS Markit ，數(shù)據(jù)不包含戶儲。

到2022年，特斯拉年度業(yè)績報告顯示，其儲能系統(tǒng)產(chǎn)品在全球總共裝機6.5GWh。而澎湃新聞記者從國內(nèi)儲能系統(tǒng)集成商龍頭陽光電源方面了解到，2022年陽光電源的儲能系統(tǒng)產(chǎn)品在全球總共裝機超過了7GWh。而比亞迪儲能雖然沒有公布儲能系統(tǒng)產(chǎn)品年度裝機數(shù)據(jù)，但公司方面公開表示，去年的其訂單量超過了14GWh，全球儲能系統(tǒng)產(chǎn)品出貨量在國內(nèi)廠商中僅次于陽光電源。2015年，特斯拉推出儲能系統(tǒng)產(chǎn)品powerwall、powerpack，正式開啟儲能業(yè)務(wù)。2019年公司推出面向公用事業(yè)級儲能市場的大型儲能系統(tǒng)Megapack，迅速占領(lǐng)全球大儲市場龍頭地位。

2022年，Megapack進行了升級，電池電芯正極材料從三元鋰變?yōu)榱姿徼F鋰，成本進一步降低，安全性也較此前有所提升。單套產(chǎn)品容量為1.9MW/3.9MWh，較一代產(chǎn)品能夠多儲存50%的能量，重量也增加了64%。Megapack最新的一款產(chǎn)品是Megapack 2XL，比第一代Megapack體積大了近20%，產(chǎn)品中包含了與公司電動汽車相同的核心散熱組件，也更方便安裝，保修期長達20年。每個電池都配備獨立逆變器，系統(tǒng)可以遠程升級。截至2022年底，Megapack在全球累計裝機5GWh以上，儲備訂單超過10GWh，美國、加拿大、英國、澳大利亞占比分別為69%、13%、10%、8%。在另外一些業(yè)內(nèi)人士看來，特斯拉儲能產(chǎn)品的強項在于其數(shù)字化技術(shù)軟件，其在儲能變流器控制技術(shù)、分布式能源管理、微電網(wǎng)控制等儲能數(shù)字化技術(shù)方面掌握著優(yōu)勢。

據(jù)了解，儲能系統(tǒng)核心設(shè)備包括儲能逆變器（PCS）、 鋰電池、電池管理系統(tǒng) （BMS）、能量管理系統(tǒng)（EMS）等，技術(shù)核心在于儲能逆變器（PCS）。特斯拉在變流器環(huán)節(jié)一直是自主研發(fā)，掌握著變流器的控制算法技術(shù)。關(guān)鍵技術(shù)能力之一就是可以為電力系統(tǒng)注入穩(wěn)定性的構(gòu)網(wǎng)型技術(shù)。

構(gòu)網(wǎng)型技術(shù)使得變流器自身具備主動調(diào)節(jié)能力，通過模擬同步發(fā)電機的虛擬同步控制算法為電網(wǎng)注入強度和慣量，同時還可以提高儲能系統(tǒng)參與電力輔助服務(wù)市場的能力，提高儲能電站的經(jīng)濟收益。此外，搭載構(gòu)網(wǎng)型技術(shù)的儲能系統(tǒng)可以在消納并網(wǎng)新能源的基礎(chǔ)上，主動產(chǎn)生頻率和電壓，快速響應電網(wǎng)頻率變化，為整個電網(wǎng)的穩(wěn)定性起到關(guān)鍵支撐作用。Powerhub實時監(jiān)控平臺目前來看，產(chǎn)能和供應鏈是制約特斯拉儲能業(yè)務(wù)的瓶頸。這也正是特斯拉在上海投資建設(shè)超級工廠的重要原因——充分利用中國的低成本供應鏈。據(jù)autoevolution報道，目前此前特斯拉的Megapack主要是在內(nèi)華達州的超級工廠生產(chǎn)，而其在加州Lathrop工廠的Megapack目前的產(chǎn)能是每天23套，產(chǎn)能目前仍在爬坡階段。

比亞迪儲能：殺手锏電芯自產(chǎn)，全棧自研

2006年，馬斯克悄悄在推特上發(fā)布了“宏圖計劃”第一篇章，提出了開發(fā)太陽能發(fā)電產(chǎn)品。2008年，王傳福也提出了其新能源“三大構(gòu)想”——“從能源獲取、存儲到應用，擺脫對化石能源依賴”的戰(zhàn)略布局，即太陽能發(fā)電、建儲能電站、電動車。在儲能產(chǎn)品的落地上，比亞迪甚至更早。2009年，比亞迪首個儲能電站建成，200KW移動式儲能示范電站驗收完成。2013年，比亞迪首次向英國客戶交付250KW集裝箱儲能系統(tǒng)。2019年比亞迪戶用儲能在歐洲市場的出貨量市占率排名第二，僅次于Sonnen。

與特斯拉相比，比亞迪儲能系統(tǒng)產(chǎn)品的首要優(yōu)勢在于全棧自研。比亞迪在儲能領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)了電池電芯、BMS(電池管理系統(tǒng))、EMS(能量管理系統(tǒng))、PCS(儲能變流器)等全業(yè)務(wù)制造領(lǐng)域覆蓋。從電芯到PCS、BMS等核心部件基本為自主研發(fā)生產(chǎn)。2022年，比亞迪在長春、武漢、臺州、紹興、成都、南寧、徐州、溫州、襄陽、重慶等地繼續(xù)擴建電池產(chǎn)能。公司也在江西撫州、湖北襄陽、浙江臺州、廣西南寧、河南鄭州、江西宜春等地成立弗迪電池分公司，進一步為擴大產(chǎn)能做準備。據(jù)悉，下一步比亞迪將把刀片電池運用到儲能系統(tǒng)中。

而安全性也是比亞迪儲能系統(tǒng)產(chǎn)品的重要優(yōu)勢。據(jù)了解，截至2022底，比亞迪儲能系統(tǒng)產(chǎn)品累計出貨量超6.5GWh，創(chuàng)造15年零安全事故的安全記錄。比亞迪方面此前介紹，以比亞迪電網(wǎng)側(cè)儲能產(chǎn)品Cube系統(tǒng)為例，Cube儲能系統(tǒng)設(shè)計了全面的防爆系統(tǒng)，具備可燃氣體探測，主動排氣，被動泄壓的功能。

在重要的液冷裝置上，Cube系統(tǒng)的液冷主管道采用304不銹鋼管，支管采用軟管，電池包體液冷板采用全密封設(shè)計，包體結(jié)構(gòu)通過了震動測試?！跋到y(tǒng)在液冷管道內(nèi)部設(shè)計了液位計、壓力傳感器，整體系統(tǒng)底部裝有水徑傳感器，確保小的滲透、大的泄漏都能得到檢測、處理?！北葋喌舷嚓P(guān)負責人說。

陽光電源儲能：借助光伏逆變器協(xié)同效應，市場反應迅速

跟前兩家企業(yè)相比，1997年在中國安徽合肥成立的新能源企業(yè)陽光電源更低調(diào)，其沒有“造夢”，業(yè)務(wù)中也沒有電動汽車，其發(fā)家產(chǎn)品是光伏逆變器。

根據(jù)彭博新能源財經(jīng)數(shù)據(jù)，2021年陽光電源光伏逆變器出貨量56GW位列全球榜首。截至2022年6月底，公司在全球市場已累計實現(xiàn)逆變設(shè)備裝機超269GW。公司2014年正式布局儲能業(yè)務(wù)，在儲能系統(tǒng)產(chǎn)品組合上，陽光電源面向大型地面電站應用場景，推出全系列液冷儲能解決方案PowerTitan、PowerStack，同時，公司也推出了5-10kW家庭儲能系統(tǒng)和50kW-1MW分布式儲能系統(tǒng)。

根據(jù) 中關(guān)村儲能產(chǎn)業(yè)技術(shù)聯(lián)盟2022年統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，陽光電源的全球出貨量位居中國儲能系統(tǒng)集成商第一名。在業(yè)內(nèi)人士看來，作為儲能系統(tǒng)集成商，陽光電源的特殊優(yōu)勢是儲能系統(tǒng)與光伏業(yè)務(wù)協(xié)同效應顯著。公司光伏逆變器業(yè)務(wù)全球領(lǐng)先，在高性能、低成本電力電子領(lǐng)域具備得天獨厚的優(yōu)勢。而跟特斯拉相似的是，陽光電源在構(gòu)網(wǎng)型儲能逆變器技術(shù)上也下足了功夫。近日其發(fā)布了其全新的“干細胞電網(wǎng)技術(shù)”。這套技術(shù)包括了“增強型連續(xù)高低穿技術(shù)”、“自適應寬頻振蕩抑制技術(shù)”、“POD功率振蕩阻尼技術(shù)”、“微秒級電壓構(gòu)建技術(shù)”、“柔性慣量支撐技術(shù)”、“GW級黑啟動技術(shù)”、“虛擬雙源疊控技術(shù)”以及諸多解決方案。據(jù)介紹，這些技術(shù)的應用，將使得新能源發(fā)電側(cè)呈現(xiàn)出更穩(wěn)定、更柔性的電源特征，助力新型電力系統(tǒng)電壓、頻率更穩(wěn)定，提高風電、光伏脫網(wǎng)后的快速恢復能力。

不過，跟比亞迪的儲能電芯完全自產(chǎn)、特斯拉的電芯未來可能自供相比，陽光電源的儲能集成商角色更加單純，采用完全無電芯戰(zhàn)略，其電芯供應商包括寧德時代、億緯鋰能、鵬輝能源，以及海外三星SDI，這種策略的好處是集中優(yōu)勢專注于電力變換、控制及儲能系統(tǒng)直流安全管理等儲能核心電力電子技術(shù)。劣勢是，這使得其在一定程度上對產(chǎn)品成本的把控能力會稍遜于比亞迪。陽光電源徐清清此前向澎湃新聞記者介紹，去年碳酸鋰價格居于50—60萬元/噸的高位時，采用磷酸鐵鋰電芯的電池成本高達1元/Wh左右，占到了儲能系統(tǒng)成本的70%—80%。

隨著近日碳酸鋰價格的大跌，電芯成本端的瓶頸或有望化解。在談及未來跟特斯拉等國際儲能企業(yè)在全球的競爭趨勢時，陽光電源高級副總裁、光儲集團總裁顧亦磊對澎湃新聞記者表示，“就全球范圍來看，市場上的大儲產(chǎn)品最終會歸于同質(zhì)化。”“跟手機、汽車這些2C的產(chǎn)品不太一樣，儲能這樣2B的產(chǎn)品，最終拼的是速度和細節(jié)?！痹陬櫼嗬诳磥?，在這方面，中國儲能企業(yè)或具備先天優(yōu)勢?！爸袊髽I(yè)更勤奮，在面對全球客戶時也更有忍性?！鳖櫼嗬诒硎尽?/p>

關(guān)鍵詞：刀鋒電池，儲能系統(tǒng)，技術(shù)創(chuàng)新，國貨精品

引言：比亞迪2020年3月發(fā)布的電池產(chǎn)品：刀片電池（The blade battery）是比亞迪于2020年3月29日發(fā)布的電池產(chǎn)品。該電池采用磷酸鐵鋰技術(shù)，將首先搭載于“漢”車型。2020年3月29日，比亞迪正式發(fā)布刀片電池，該電池采用磷酸鐵鋰技術(shù)，將首先搭載于“漢”車型。2022年11月，比亞迪刀片電池巴士在新加坡第四屆LTA-UITP新加坡國際交通大會暨展覽會亮相。“刀片電池”通過結(jié)構(gòu)創(chuàng)新，在成組時可以跳過“模組”，大幅提高了體積利用率，最終達成在同樣的空間內(nèi)裝入更多電芯的設(shè)計目標。相較傳統(tǒng)電池包，“刀片電池”的體積利用率提升了0%以上，也就是說續(xù)航里程可提升50%以上，達到了高能量密度三元鋰電池的同等水平。

比亞迪將展示的刀片電池，通過了電池安全測試領(lǐng)域的“珠穆朗瑪峰”針刺測試，成功挑戰(zhàn)了極端強度測試─46噸重卡碾壓測試，具備超級安全、超級強度、超級續(xù)航、超級壽命的特點。超級安全：針對電池使用七重安全維度測試，涵蓋內(nèi)部短路、外部短路、過充、碰撞、高壓、連接以及危險氣體；超級強度：電池包具備擠壓不起火、不爆炸特性，并通過了模擬碰撞，抗壓強度等測試；超級續(xù)航：續(xù)航里程輕松突破600km，超級壽命：滿足充放電3000次以上，滿足車輛行駛?cè)芷谛枨蟆?/span>

刀片電池助力新儲能系統(tǒng)市場

受政策與市場需求推動，儲能產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，備受市場關(guān)注。4月7日至9日，第十一屆儲能國際峰會暨展覽會在北京首鋼園舉辦，此次峰會吸引了儲能產(chǎn)業(yè)鏈上下游300多家企業(yè)參加。除經(jīng)濟性外，安全效率成為此次峰會關(guān)注的新焦點?！蹲C券日報》記者在現(xiàn)場了解到，當前儲能產(chǎn)業(yè)為應對不同的應用場景，技術(shù)路線可謂“百花齊放”，但不少產(chǎn)品也面臨著同質(zhì)化等問題。與會專家認為，當前儲能產(chǎn)業(yè)除了要解決經(jīng)濟性問題外，相關(guān)企業(yè)也應更加深入的進行技術(shù)環(huán)節(jié)研究，更好的與電網(wǎng)適配，這也是未來企業(yè)提升核心競爭力的關(guān)鍵所在。

“當前，儲能已成為國際熱點研究方向和產(chǎn)業(yè)布局重點，各國高度重視。全球儲能產(chǎn)業(yè)也呈蓬勃發(fā)展之勢，多種儲能技術(shù)路線不斷突破，政策導向不斷改善，儲能產(chǎn)業(yè)裝機量快速增長。”中國科學院工程熱物理研究所副所長郭曉勇在會上表示。據(jù)CNESA全球儲能項目庫不完全統(tǒng)計，2022年，全球儲能市場繼續(xù)高速發(fā)展，新型儲能新增投運規(guī)模首次突破20GW，達到20.4GW，是2021年同期的2倍。中國新型儲能累計裝機規(guī)模首次突破10GW，達到13.1GW/27.1GWh，其中僅2022年新增裝機就達到7.3GW/15.9GWh，新型儲能新增規(guī)模創(chuàng)歷史新高。海外方面，國內(nèi)儲能企業(yè)紛紛加速出海，受益于海外市場需求旺盛，2022年業(yè)績呈現(xiàn)“爆發(fā)式”增長。而未來海外市場仍是國內(nèi)很多儲能企業(yè)布局的重點。國內(nèi)方面，隨著各項儲能政策落地以及商業(yè)化路徑越來越清晰，業(yè)內(nèi)人士均看好國內(nèi)新型儲能市場未來的增長空間，亦有多家企業(yè)涌入儲能藍海市場。據(jù)CNESA預測，保守場景下，預計2027年國內(nèi)新型儲能累計規(guī)模將達到97.0GW，2023年至2027年復合年均增長率（CAGR）為49.3%；理想場景下，預計2027年國內(nèi)新型儲能累計規(guī)模將達到138.4GW，2023年至2027年復合年均增長率（CAGR）為60.3%。安全與效率受關(guān)注，雖然當前國內(nèi)儲能產(chǎn)業(yè)發(fā)展如火如荼，新技術(shù)路線不斷涌現(xiàn)，但整體仍處于發(fā)展初級階段，還面臨著規(guī)?；l(fā)展、市場機制、經(jīng)濟收益、安全效率等問題。受多重因素影響，國內(nèi)儲能的商業(yè)模式尚未跑通，經(jīng)濟性問題成為當前行業(yè)最大的痛點。

“從新能源消納角度來說，光伏配套產(chǎn)業(yè)、配儲現(xiàn)象都有發(fā)生，也出現(xiàn)了一些儲能建而不用、建而不調(diào)的現(xiàn)象，這些問題確實存在?！蹦戏诫娋W(wǎng)公司專家委專職委員、儲能與可再生能源重大科研團隊總負責人鄭耀東認為，“使用價值發(fā)揮是新型儲能發(fā)展的唯一出路，新型儲能的價值一定要靠使用來發(fā)揮。日后隨著政策和市場的成熟，儲能電站運行時間和市場機制有效發(fā)揮時，回報可能更快。”除了經(jīng)濟性外，安全與效率也是儲能行業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵性問題。有業(yè)內(nèi)人士告訴記者，經(jīng)濟性受到產(chǎn)品安全、效率的制約，三者協(xié)同發(fā)展，綜合立體地呈現(xiàn)儲能企業(yè)的實力。

比亞迪汽車工業(yè)有限公司解決方案總監(jiān)楊智博認為，比亞迪做儲能基本的邏輯就是在安全的基礎(chǔ)上不斷提高整個系統(tǒng)中電池的占比，安全是根本。電池的占比不斷提高，可以降低成本和提高整個系統(tǒng)效率。但同時需要注意的是，如何把安全、成本、效率三者做好，同時又能解決電池占比和安全性之間的矛盾，唯一出路就是從電芯本身著手，做出更安全、更可靠的電芯，才是解決安全、成本、效率三者關(guān)系唯一的出路。深挖技術(shù)壁壘是關(guān)鍵，《證券日報》記者在展會現(xiàn)場看到，多家企業(yè)都在展出液冷儲能系統(tǒng)集成，對于各家產(chǎn)品的區(qū)別，有儲能系統(tǒng)集成商工作人員向記者坦言，“從集成系統(tǒng)來看，事實上每家產(chǎn)品的實際區(qū)別不大，更多的是體現(xiàn)在企業(yè)的資金及在電網(wǎng)端的資源優(yōu)勢上?！倍辔粯I(yè)內(nèi)人士接受《證券日報》記者采訪時表示，雖然產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)技術(shù)路線百花齊放，但業(yè)內(nèi)仍面臨低價競爭以及產(chǎn)品同質(zhì)化問題。未來儲能企業(yè)需要深挖技術(shù)壁壘成業(yè)內(nèi)共識。

EnergyTrend儲能獲悉，3月28日，比亞迪（002954）發(fā)布2022年年度報告。報告顯示，比亞迪2022年實現(xiàn)營業(yè)收入約為4240.61億元，同比增長96.2%；歸屬凈利潤首次突破百億元，為166.22億元，同比增長超4倍。比亞迪主要經(jīng)營包括以新能源汽車為主的汽車業(yè)務(wù)，手機部件及組裝業(yè)務(wù)，二次充電電池（消費電池、動力電池、儲能電池等）及光伏業(yè)務(wù)等。下面主要介紹比亞迪儲能板塊。以下為比亞迪2022年主要業(yè)績亮點：1、比亞迪在2022年的營收為4240.61億元，同比增長96.20%；2、歸屬凈利潤為166.22億元，同比增長445.86%；3、比亞迪汽車、汽車相關(guān)產(chǎn)品及其他產(chǎn)品業(yè)務(wù)的收入為3246.91億元，同比增長151.78%，占集團總收入的比例為76.57%；4、手機部件、組裝及其他產(chǎn)品業(yè)務(wù)的收入為988.15億元，同比增長14.3%，占集團總收入的比例為23.3%。

儲能：“魔方儲能系統(tǒng)”將轉(zhuǎn)批產(chǎn)，比亞迪是全球領(lǐng)先的二次充電電池制造商之一。在消費類電池領(lǐng)域，比亞迪生產(chǎn)的鋰離子電池廣泛應用于各類消費類電子產(chǎn)品及新型智能產(chǎn)品領(lǐng)域；在動力電池領(lǐng)域，比亞迪開發(fā)出高安全磷酸鐵鋰電池，解決電動汽車電池在安全性、循環(huán)壽命和續(xù)航里程等方面的全球性難題。通過持續(xù)迭代創(chuàng)新，推出刀片電池和CTB（Cell to Body）等技術(shù)。比亞迪已在動力電池領(lǐng)域建立起全球領(lǐng)先的技術(shù)優(yōu)勢和成本優(yōu)勢，并通過產(chǎn)能的快速提升，建立起領(lǐng)先的規(guī)模優(yōu)勢。當前，儲能領(lǐng)域市場需求旺盛，商業(yè)模式持續(xù)改善，行業(yè)得以迅速發(fā)展。在儲能電池領(lǐng)域，比亞迪在電網(wǎng)儲能、工商業(yè)儲能、家庭儲能等應用領(lǐng)域發(fā)力，為客戶提供更加清潔可持續(xù)的儲能解決方案。

在政策及市場雙重利好推動下，新型儲能建設(shè)布局加快，為應對新的市場競爭環(huán)境以及業(yè)主方定制化的市場需求，儲能企業(yè)紛紛加大研發(fā)投入，新產(chǎn)品、新技術(shù)不斷投放市場，新品迭代升級為行業(yè)注入了新的動力。比亞迪年度報告顯示，2022年比亞迪研發(fā)投入金額超202.23億元，研發(fā)投入占營業(yè)收入的4.77%。在儲能板塊的研發(fā)中，比亞迪提出“魔方儲能系統(tǒng)”，致力于打造具有超高容量密度、超高安全、超長壽命和超低成本、具有降維打擊能力的全新一代儲能系統(tǒng)，形成類似刀片電池、漢等現(xiàn)象級產(chǎn)品，力爭儲能市場份額全球第一。比亞迪年度報告還提到，2022年2月，“魔方儲能系統(tǒng)”四款產(chǎn)品同時開發(fā)，目前部分型號系統(tǒng)已批產(chǎn)，全部型號將于2023年3月轉(zhuǎn)批量生產(chǎn)，累計申請專利122項。比亞迪魔方儲能系統(tǒng)擬達目標：

2023年，比亞迪儲能將面向全球推出首款搭載刀片電池的儲能系統(tǒng)“比亞迪魔方”，繼承了刀片電池高安全、長壽命等核心優(yōu)勢，能解決行業(yè)面臨的安全、成本、壽命、效率等痛點，將為儲能行業(yè)帶來質(zhì)的變革。儲能布局：市場逐漸放量，比亞迪儲能發(fā)力，據(jù)SNE數(shù)據(jù)顯示，2022年比亞迪儲能電池全球出貨量為14GWh，同比增長211%，全球份額為11.5%，位列全球儲能電池出貨第二名。

企業(yè)儲能電池出貨量：

2022年12月12日，比亞迪儲能銷售中心常務(wù)總裁尤國在公開場合表示，比亞迪儲能產(chǎn)品覆蓋全球6大洲、70多個國家和地區(qū)、400多個城市，儲能系統(tǒng)累計出貨量超6.5GWh，其中，在英國和美國的儲能市場占有率達80%和30%。在去年，比亞迪儲能全球訂單總量超14GWh。在儲能業(yè)務(wù)方面，比亞迪從幾千瓦的小型家用儲能，到百兆瓦、吉瓦級電網(wǎng)儲能解決方案，均有布局，且在全球?qū)崿F(xiàn)規(guī)模化、商業(yè)化應用。

比亞迪儲能業(yè)務(wù)的主要發(fā)力點在海外市場，2022年以來，隨著儲能市場逐漸放量，比亞迪“出?！眲幼黝l頻。自2011年起，比亞迪就已開始進擊北美市場。比亞迪儲能2022年11月宣布，由其供貨的全球最大單期儲能電站在美國西海岸成功投入商業(yè)運營。該獨立儲能電站由比亞迪提供1500V的電網(wǎng)級儲能產(chǎn)品BYDCubeT28，儲能容量近1.7GWh。2022年2月2日，比亞迪儲能543MWh Cube Pro液冷儲能系統(tǒng)在拉斯維加斯地區(qū)啟動部署，該項目將于2023年第二季度開始建設(shè)，預計年底商業(yè)運營。

英國也是比亞迪的重點布局市場。2022年10月18日，比亞迪宣布，攜BYDCubeT28、CHESSPro儲充柜、EnergyPod等產(chǎn)品亮相英國國際太陽能&儲能展。據(jù)了解，比亞迪自2014年進入英國市場以來，累計向英國客戶提供約1GWh的儲能系統(tǒng)。除了海外市場，近兩年比亞迪又逐漸將目光聚焦到了國內(nèi)大型儲能市場。比亞迪也在參與國內(nèi)儲能項目的投標，并獲得多個大單，表現(xiàn)亮眼。2月21日，比亞迪中標了中電建阜康儲能項目，儲能系統(tǒng)建設(shè)規(guī)模為150MW/600MWh。當前，比亞迪儲能在戶用、工商業(yè)兩大領(lǐng)域全面布局，在全球范圍內(nèi)有著廣闊的市場。儲能產(chǎn)業(yè)正呈現(xiàn)蓬勃發(fā)展的良好態(tài)勢，在一系列利好政策推動下，儲能項目將會快速在全球范圍內(nèi)鋪開，迎來旺盛發(fā)展的局面。

BYD刀片電池的測試及特點

一

針刺測試

針刺試驗模擬的是電池受到外力破壞時的情況，例如電池組被碰撞、擠壓、穿刺。針刺試驗主要模擬的還是鋰電池內(nèi)部隔膜破裂時的內(nèi)部短路情況。鋰電池在充電時，鋰離子從正極脫嵌并100%嵌入負極；但是在非理想情況下（如過充、低溫、大電流等），從正極脫嵌的鋰離子會在負極出現(xiàn)嵌入異常的情況，鋰離子就只能析出在負極表面，這種現(xiàn)象被稱為“析鋰”。

“析鋰”發(fā)生時，鋰離子在負極表面可能會還原成不同形態(tài)的金屬鋰，其中樹枝形狀的金屬鋰被稱為“鋰枝晶”，它會隨著析鋰現(xiàn)象而不斷“生長”，這一過程基本不可逆，最終有可能會穿破正負極間的隔膜，從而導致電芯的內(nèi)部短路，并最終引發(fā)熱失控。需要通過針刺試驗來模擬電芯內(nèi)部隔膜被穿破的情況，以驗證電芯本身的安全性。

二

安全性能

刀片電池所采用的材料本身就更安全。NCM三元材料在溫度不足200℃時就會開始分解并放出大量熱；而磷酸鐵鋰材料要在溫度接近500℃時才會開始分解，且在分解過程中不釋放氧氣，放熱速率也遠低于NCM三元材料，不易發(fā)生熱失控更不容易起火燃燒。

刀片電池的結(jié)構(gòu)也更安全。

相比方方正正的方殼電池，又長又薄的刀片電池擁有更大的表面積，在發(fā)生內(nèi)部短路時，熱量會被快速散發(fā)掉，讓聚集的熱量達不到磷酸鐵鋰材料的分解啟動溫度，從而保證了電芯不會輕易發(fā)生熱失控。

鋰電池的生產(chǎn)主要分為極片制造、裝配、注液等幾個步驟。根據(jù)比亞迪的介紹，刀片電池的生產(chǎn)難點主要在于極片制造。

“長”是刀片電池各種核心優(yōu)勢的根本，而長達960mm的刀片電池，其內(nèi)部的極片自然也要達到這個級別。市面上主流的電池產(chǎn)品極片大多處于500mm以下的級別。

好針對刀片電池的需求，開發(fā)出了超寬幅的極片生產(chǎn)設(shè)備，弗迪電池工廠的涂布設(shè)備，可以實現(xiàn)1300mm寬度的極片雙面涂布，單位面積的涂敷重量小于1%，寬度尺寸偏差小于0.5mm，速度為每分鐘70米。

在輥壓工序，弗迪工廠的輥壓設(shè)備可以實現(xiàn)1200mm寬度的極片輥壓，可以將極片厚度差控制在2微米以內(nèi)，速度為每分鐘120米。

生產(chǎn)長度960mm的刀片電池，關(guān)鍵就在于其寬幅極片生產(chǎn)工藝。極片并不是生產(chǎn)刀片電池的唯一難點。刀片電池采用了疊片工藝，相較卷繞工藝實現(xiàn)了更高的能量密度，但如此長的極片，要保證分切地一致、堆疊時對齊，才能保證生產(chǎn)出的電池擁有良好的一致性。通過完全獨立自主開發(fā)的設(shè)備和裁切方案，弗迪電池工廠的疊片在960mm寬度的基礎(chǔ)上，實現(xiàn)了每分鐘200片的疊片速度和小于0.3mm的對齊公差控制。按照官方說法，這一速度達到了世界領(lǐng)先的水平。

三

刀片電池CTP技術(shù)

刀片電池實際上也是一種CTP（Cell To Pack，無模組）方案，屬于結(jié)構(gòu)創(chuàng)新而非材料創(chuàng)新。CTP技術(shù)大幅減少了電池組中的電池模組，將十數(shù)個小的模組變成了兩個或四個大的模組，從而省去了大量的零部件、連接線和殼體，在相同體積的電池組中容納了更多電芯，提高了電池組整體的能量密度。

比亞迪的刀片電池組由于其電芯本身足夠長，通過特殊的設(shè)計和組裝工藝，實現(xiàn)更徹底的無模組化。

其他廠商的CTP技術(shù)，依然是基于現(xiàn)有的電芯對布局重新設(shè)計，這導致電池組的尺寸控制依然會被電芯的規(guī)格所限制。而比亞迪的刀片電池由于形狀規(guī)整、排列簡單，電池組的尺寸可以直接實現(xiàn)電芯級的調(diào)整。

刀片電池也是一種磷酸鐵鋰電池，比亞迪針對刀片電池組進行了多項專門設(shè)計，以保證其低溫性能。

刀片電池組中全部采用了液冷式熱管理系統(tǒng)，在電芯的上下部分采用了大面積的保溫材料，以保證熱管理系統(tǒng)可以良好運作。在極片材料上，采用了納米化的磷酸鐵鋰通過減小材料粒徑縮短鋰離子的遷移路徑，改善了電池組的低溫功率性能。

刀片電池組在零下20度的環(huán)境下，依然可以保持常溫90%的放電能力。

刀片電池組實際上也是一種CTP方案，它的電池組內(nèi)部直接就是一個個的電芯，并非直接放置在電池組中的，而是被各種連接件安裝、并通過特殊膠水固定的。這種用來固定電芯的膠水可以牢牢地將電芯固定在電池組中，同時起到一定的導熱、阻燃和緩沖效果，但相應地，電芯被黏在一起之后就很難再拆開。如果電池組中的單個電芯出現(xiàn)故障，就要直接更換整個電池組。而傳統(tǒng)的模組化電池組，就可以通過更換單個模組來維修，這無疑大大增加了采用刀片電池車型的電池故障維修成本。

刀片電池并沒有大家想象中的那么神秘，它本質(zhì)上依舊是磷酸鐵鋰電池。但在結(jié)構(gòu)上進行了大量的創(chuàng)新，從而實現(xiàn)了優(yōu)秀的安全性。刀片電池，關(guān)鍵就在于比亞迪的先進工藝，包括寬幅極片的制造、高速高精度的疊片工藝等等，這些是比亞迪的核心技術(shù)，磷酸鐵鋰材料不能滿足人們的續(xù)航需求時，刀片電池生產(chǎn)工藝或許也會被用來生產(chǎn)三元鋰電也說不定。

BYD刀片電池拆解

在網(wǎng)上整理和瀏覽資料的時候，發(fā)現(xiàn)一個刀片電池系統(tǒng)的拆解，是對一些比較有趣的部分整理。當然，我個人最感興趣的部分是電子電氣部分，今天先分享這部分的內(nèi)容，后續(xù)會就結(jié)構(gòu)和冷卻部分再逐一分解，隨后有機會整理一些專業(yè)機構(gòu)對刀片電池的測試分析，做一些摘錄。下圖左邊是比亞迪做的50kwh+低電量的電池系統(tǒng)，右邊是70+kwh的上下疊層雙排電池系統(tǒng)。有一個共同的特征，就是比亞迪的電池需要一根比較長的母排接回來。

圖1 比亞迪的梯度一個是改變長度，一個是疊兩層

在結(jié)構(gòu)化的設(shè)計中，從電氣角度中間需要連接整塊電池的兩端，所以我們能看到兩根很寬的正極和負極的母排連接一體化電池的帶電兩端到BDU配電盒，如下圖所示。

圖2 刀片電池系統(tǒng)的配電盒

備注：據(jù)參考的拆解信息說，這根母排的材質(zhì)為鋁。

而這個BDU配電盒，是有點像我們通常見到的PHEV的接口設(shè)計，盡可能復用中間排氣管道的凸出的設(shè)計。刀片電池在整車上是兼容BEV、PHEV兩種不同的設(shè)計，所以目前看下來都是這樣統(tǒng)一地堆在電池系統(tǒng)上方的設(shè)計。

圖3 刀片電池的配電盒輸出

如下圖所示，母排通過螺栓和刀片電池的模組輸出極進行連接。

圖4 高壓母排和模組的連接是用兩個螺栓

為了固定這個BDU，在水冷板上設(shè)置了四個固定點，然后為了進行電隔離，工程師采用了一塊四四方方的絕緣墊，來進一步加強絕緣。

圖5 BDU配電盒下面的絕緣墊和水冷板上的四個支撐點

電池管理系統(tǒng)是集成在這個配電盒里面，需要注意的是，這里BMU取消了獨立的外殼，BMU嵌入在BDU里面，然后擰上了一塊蓋板。

圖6 接下來是這個重點的BDU

不知道為啥，現(xiàn)在比亞迪的電路板特別喜歡局部做這種。

圖7 比亞迪的電池管理系統(tǒng)

在電池管理系統(tǒng)里面，配了兩個主接觸器，回路里面有一個比亞迪自制的Shunt電流傳感器，還有一根400A的熔絲。

圖8 BDU的下層