深度 | 关于280AH储能电芯安全性和经济循环寿命的探讨

近期有很多做储能系统集成和行业自媒体的朋友，向我私底下询问储能电站安全和储能项目经济收益，循环次数的问题；因为这些问题关系到目前储能项目的商业模式和盈利的基础是否成立。电芯厂的对外宣传普遍是6000，8000，12000次的经济循环寿命，这个是在特定的实验环境和数据模型推导的结果。当电芯经过PACK做个电池包，电池包应用在储能系统上，它的经济循环寿命，这个问题是行业内都主观和客观不愿去提及的；因为这会动摇大家对储能商业模式的信心。目前的商业储能系统，集中式或分布式，盈利模式都建立在循环次数和安全运营的前提之下，我们从目标储能系统主流产品磷酸铁锂280AH方型铝壳电芯为例进行展开探讨：

1、 安全性；

2022年下半年，中科院院士欧阳明高曾预警：大容量电池中磷酸铁锂的燃爆指数是三元材料的两倍；并且呼吁行业以280AH电芯为大电芯的天花板，不要再把容量做大了。作为一个行业内顶级的科学家做出的呼吁，大家都置若罔闻，更大容量的电芯层出不穷，越来越大；整个行业像一列刹不住的火车，继续蒙眼狂奔；走上了追求能量密度，罔顾电芯安全的邪路；其实欧阳明高院士在内心对280AH电芯的安全性都是有种种顾虑的，因为在2022年下半年，行业内280AH电芯的投资规模和规划已达万亿级别，木已成舟，现实已无法改变；大家只有寄希望出现突破性技术，改善280AH电芯的燃爆现象；但是现在还看不到曙光；随着逐年储能装机容量爆发式增长，280AH大容量磷酸铁锂电芯的装机电站存在的的风险隐患，悬在每个有良知的业内技术专家心里；三元锂电池国家已经明文规定不得用在储能和大客车的场景；如果磷酸铁锂大电芯比三元的燃爆指数还要高两倍，这个结论让很多投资大储的同行不寒而栗，瑟瑟发抖；在此，就不对院士的结论从专业技术层面展开深入的探讨，有兴趣的朋友可以和我私下联系；

2、 经济循环寿命；

280AH电芯经济循环寿命达到6000次和超过6000次各家电芯产都有设置前提条件的；A 工作温度，25°C±2°CB 初始夹紧力300KGF 包裹电芯C 充放电深度，80-90%D 充放电倍率0.2C-0.5C6000次循环后 剩余容量在70-80% 具体要看各厂家的产品规格说明书；至于那些8000次循环后剩余容量60%左右，超过10000次的，剩余容量是多少，探计起来就没能意义了，这只是厂家宣传的的噱头；单体电芯的循环次数，对储能电站循环次数意义不是特别大；单体电芯经过PACK做成电池包，才能作为储能柜的一部分进行充放电工作；电压，容量，内阻三项指标是电芯配组的关键指标。作为储能电站商业模式成立的基础，循环次数是针对整个电池包而言的；以浙江 工商用户侧储能电站为例，储能电站为一天两充两放，按330天/年的工作时间来计算，一年的循环次数660次，十年总循环在6000次；发电侧和电网侧五大六小集团在储能电站招标文件中规定整体质保年限：3年或5年；大储参与调峰调频，扩容降虚，电池包的循环次数与工商用户侧的年利用率比是相对较低的；那么问题来了，五大六小招标为什么把电芯的质保期最高定为五年？按照大储的循环次数，五年基本是达不到3000次的，是不是3000次反映的就是目前行业电池包最高经济寿命循环使用的实际情况？如果这个假设成立，那么投资方拿着计算器按6000次经济循环寿命在计算工商用户侧储能的效益，是否是建立在虚幻的假设之上？那么部分地区投资回报在5年以上回本的工商用户侧储能，是不是一个亏本生意，值得大家商榷。电芯循环过程中容量会衰减，一般低于80% 就走到了储能经济寿命的尽头，梯次利用我们在此不做讨论。因为电芯在容量低于80%，280AH电芯内部膨胀力会加剧上升，膨胀力的出现，会给电芯和模组均会带来危害。对于电芯，其内部压力变大，电芯的性能和寿命会衰减；对于模组，如果膨胀力应对不当，会造成模组尺寸超差，甚至破坏结构框架。这是因为电芯的膨胀力还是相当大；内部微短路造成电芯鼓包比例增加，整个电池包呈现容量加速衰减的现象，此时继续使用，安全风险加速上升，经济效益明显下降，得不偿失。280AH在2020年由宁德时代率先推向市场，2021年能够量产的不超过3家电芯厂，2022年成为储能电站应用的主流，2023年新增产能大量投入；

280AH方型铝壳的电芯大规模投入使用，是在2021-2022年，如果我们假设3000次的经济循环使用寿命成立，第一批的280电芯装机后在2025年前后，将出现售后事件剧增的情况，一切都有待时间验证。

来源：转自一位不愿意透露姓名的网友