第三代储能电芯“争锋”,为何宁德时代定调587Ah?

高老桩新能源

2025-04-29

大容量储能电芯已成为行业重要趋势。

不过,自2024年下半年开始,新一代大容量储能芯容量争夺战愈演愈烈,给储能行业带来极大的安全隐患。

盲目追求大容量而忽视储能电芯安全、可靠性和寿命是不可取的,大电芯在安全、寿命及工艺控制要求更高。

实际上,做好大电芯,需要更深的技术积累。

产品安全上,电芯容量变大,所含能量也会相应提高,在热失控时产热量以及产气量都会相应增加,同时热量的积累也会增加,这对电芯及系统安全设计带来极大的挑战。

宁德时代主张从材料、制造,以及系统实现多维安全设计,保证电池的本征安全;其新一代大容量储能电芯587Ah不仅电芯能量密度做到目前行业最高430Wh/L,同时安全性能可以做到比小电芯更优,做到过充、热失控、针刺不起火爆炸。


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循环寿命上,电芯尺寸变大之后,电芯内部的电化学特性并非简单物理放大,其中电、热、力分布的均匀性对电芯的寿命至关重要。

宁德时代587Ah电池尺寸,从长、宽、高的维度综合考虑电池的电化学特性,确保全生命周期内电子和离子的通路稳定,保证全生命周期的可靠充放电较上一代提升20%。

工艺控制上,大电芯尺寸变大,生产的一致性及质量管控对工艺能力提出更大挑战,如何将大电芯高效稳定生产制造是摆在厂家面前的一大难题。

据高工储能了解到,宁德时代587电芯将会在全球最先进的产线上生产,通过宁德时代的极限智造能力,实现单体缺陷率等级从PPM降低为PPB水平。

基于上述三大因素,587Ah已成为宁德时代认定的第三代储能电芯。

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据悉,天恒系列-587Ah电芯不仅能量密度做到行业领先,同时安全性能更优,通过引入安全电解液技术、高耐热膜技术等一系列核心科技,做到过充、热失控、针刺不起火、不爆炸,已通过GB/T 36276和GB 44240测试。

据高工储能了解到,587Ah目前除了宁德时代率先力推外,海辰储能、赣锋锂电、南都电源等厂商也相继跟进,进一步验证这款壳体标准的优越性。多位业界人士亦表示,看好587Ah储能电芯的标准化。

“587Ah第三代储能电芯的标准化将迈出储能标准化第一步。宁德时代国内储能解决方案CTO林久标告诉高工储能,在第三代储能产品壳体标准不变的基础上,宁德时代会根据市场需求,在化学体系、场景匹配等进行升级创新,标准之外实现产品的价值不断优化。


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电芯并不是越大越好

宁德时代锁定587Ah三大关键


一直以来,储能电芯并不是越大越好,这已经得到行业的共识。针对当前的大电芯乱象,宁德时代也呼吁,储能电芯并非越大越好。

在宁德时代看来,未来储能电芯研发将更注重“平衡之道”——在技术边界、能量密度与系统集成间寻找最优解,推动储能向高效、安全、高质量方向迈进。

为何盲目追求大容量不可取?宁德时代认为,这要从电池本身的化学特性来看:

一是电化学特性限制的尺寸边界电芯尺寸增加会引发内阻上升、产热加剧及循环效率降低等问题。同时还需考虑全生命周期内电解液浸润、制造工艺的适配性也进一步限制了电芯的最大尺寸。

二是系统匹配成关键考量。电芯设计需与储能系统整体协同,包括集装箱尺寸、变流器(PCS)功率及整站配置等。从系统效率和经济性出发,综合分解电芯的容量与尺寸需求,而非盲目追求单体电芯的“大容量”。


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作为最早发布第三代大电芯的厂家,宁德时代希望能把这个尺寸规格作为新一代壳体相对统一的标准,从而让行业早日结束容量混乱。

林久标表示,如果市场上出现过多的尺寸,会给集成商、整个行业,尤其是售后、后市场带来较大的问题。从售后服务市场的角度看,宁德时代是希望电芯规格能够走向相对统一。

作为最早发布这代大电芯的厂家之一,宁德时代从性能、安全以及与系统的适配角度出发,希望能把这个尺寸规格作为新一代的壳体标准。


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储能出海先锋

宁德时代引领第一、二代电芯问世


对于储能电芯,宁德时代既是连续多年出货量最多的企业,也是出海最早的企业。

约从2019年起,宁德时代储能电芯开始大规模出海。在海外市场,宁德时代以磷酸铁锂更高安全电池技术,迅速拓展海外市场基本上市占率达到60%以上。

海外储能市场是一个高度调用的市场,储能需要实现“挣钱”。宁德时代在做到产品长寿命、低故障率、高效率之外,其品牌可使得项目方更容易获得融资贷款或者获得更多融资。简言之,宁德时代储能电芯能给客户带来更高的价值。

作为出海先锋,宁德时代储能电芯历经多种使用场景的历练。而储能专用电芯的问世、统一,均跟宁德时代息息相关。

由宁德时代推出的第一代储能电芯280Ah正是基于场景的历练,而脱颖而出的。

据林久标表示,彼时储能行业因为市场小并没有专门去定义电芯,宁德时代从商用车里找一款磷酸铁锂,围绕储能体系需求,推导出储能专用的280Ah电池。第二代储能电芯314Ah,则瞄准5MWh集装箱匹配性,从低成本的角度在280Ah电芯的基础上做了升级迭代。

回顾上两代电芯的问世,宁德时代主要基于如何打造一款好用的产品,但逐渐被整个行业所认可,也顺理成章成为了第一、二代储能电芯。不难看出, 280Ah、314Ah的问世,不仅是电池技术本身的角度,也从系统维度考虑,从而连续做出了两代以集装箱尺寸为标准的产品。

如今到了第三代,宁德时代仍旧是基于好用、经济、安全等为基本原则,去年发布的“天恒”储能系统,正是宁德时代基于储能的视角去定义的第三代储能产品,目前仍在进一步发展中。

第三代产品的问世,宁德时代远不止是从电池的角度去看产品需求,也从系统、整站的配置来考虑。

从整站配置出发,当前目前国内源网侧储能电站,大多以100MWh、200MWh、300MWh等整数作为电站容量配置,包括新国标提出要求,每50MWh一个分区。基于这种配置去看,以50MWh为一个分区要求,6.25MW正好可凑成八个小单元,与源网侧整站配置高度契合。


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从集装箱空间出发,基于20尺集装箱做分解,再结合PCS、主流的1500V的电压,包括主流的功率段,从而可以分解得到第三代电芯尺寸。

除了整站、系统考虑之外,宁德时代站在电池厂本身去定义电芯,综合从电池本身的电化学特性、生产制造可行性等,去考虑第三代储能电池。

在宁德时代看来,电池不仅仅具备物理性,更是一个典型的电化学的产物。280Ah、314Ah到587 Ah逐渐变“大”的电池,完全不是物理简单的放大,而需要电化学动态增长来看。这也是宁德时代基于既做系统又做电芯的角度,对新一代储能产品进行全面定义。


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规模制造成标准

差异将体现在性能而不是尺寸


2025年以前,中国储能的市场参与机制尚不完善,储能电站面临调用少、利用率低、回报周期长等问题,储能价值难以充分发挥。

2025年之后,伴随强制配储制度的取消,储能走向调用也将成为“看得见的未来”。

今年全国两会,宁德时代董事长曾毓群提出,建立新型储能安全保障机制,借鉴电力行业定期检修机制,建立适用新型储能的定期安全检查制度。参照《发电企业设备检修导则》,形成电化学储能电站的具体检测方案,明确检测条件、方法和周期。及时剔除“带病”储能,确保储能电站在全生命周期内安全可靠。

事实上,电芯的标准化不等同同质化,对基建化的储能来说,标准统一是快速让电化学储能行业走向个经济好用的方法之一。林久标透露,在壳体标准不变的基础上,宁德时代会进一步在性能、产品匹配升级创新。

一直以来,检验储能产品面临一个难题,短期内无法看出产品差异,但3-5年或将成为性能分水岭。而储能电站是一个动辄十到二十年基建化产品,壳体标准化的实行将使得行业标准化迈出最重要的“第一步”。

推动587Ah标准化,除了对行业的整体意义之外,宁德时代也实现了这款第三代电芯性能的提升。

第三代储能电芯能否快速走向市场?除了降本、性能优势之外,另一个重要的衡量标准是产品稳定性,其中则包括产线的稳定。

面向未来,宁德时代的研发节奏是“量产一代、研发一代、规划一代”。但基于前期研发来看,宁德时代认为,587Ah是基于大规模制造前提下,保持高良率、高安全、高可靠的第三代储能电芯最优解。