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近兩年，儲(chǔ)能行業(yè)的高景氣度有目共睹，隨著國內(nèi)可再生能源裝機(jī)量比例接近發(fā)電總裝機(jī)量一半，硬性配置的大儲(chǔ)市場(chǎng)持續(xù)擴(kuò)張，大儲(chǔ)之外，工商儲(chǔ)與戶儲(chǔ)的需求逐漸從海外向國內(nèi)滲透。

需求倒推供給，儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)進(jìn)入一輪降價(jià)普及的周期。今年以來，碳酸鋰價(jià)格的震蕩下行給了儲(chǔ)能廠商降價(jià)競(jìng)爭(zhēng)的空間，中關(guān)村儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)技術(shù)聯(lián)盟（CNESA）數(shù)據(jù)顯示，今年8月儲(chǔ)能系統(tǒng)平均中標(biāo)價(jià)格較年初已下滑28%。

除了原材料降價(jià)，與車用動(dòng)力電池類似，儲(chǔ)能系統(tǒng)降價(jià)也來源于對(duì)結(jié)構(gòu)的創(chuàng)新，例如大容量電芯的使用就大幅減少了結(jié)構(gòu)件和連接件的數(shù)量。

但成本和安全往往是一個(gè)“蹺蹺板”式的關(guān)系，結(jié)構(gòu)的精簡(jiǎn)帶來了成本下降，也帶來了整個(gè)系統(tǒng)的重構(gòu)，而新的系統(tǒng)對(duì)安全提出了更高的要求，這時(shí)候就需要一個(gè)“掃地僧”角色為整個(gè)系統(tǒng)的安全保駕護(hù)航。

精細(xì)化競(jìng)爭(zhēng)

儲(chǔ)能行業(yè)的發(fā)展與動(dòng)力電池行業(yè)不能說一模一樣，起碼也是一個(gè)模子里刻出來的。

先是先驅(qū)玩家探索市場(chǎng)，享受高溢價(jià)紅利，然后當(dāng)市場(chǎng)邏輯跑通，規(guī)模擴(kuò)大，更多玩家入局，精細(xì)化競(jìng)爭(zhēng)的時(shí)代就到來了。

體現(xiàn)這點(diǎn)的一個(gè)重要特征是儲(chǔ)能廠商已經(jīng)將降本增效放在了第一位，今年8月，國內(nèi)一家儲(chǔ)能電池公司楚能新能源喊出今年年底儲(chǔ)能鋰電池“0.5元/Wh”（不含稅）的價(jià)格，業(yè)內(nèi)人士直呼震撼。

公開信息顯示，目前行業(yè)1MWh以上的電池采購價(jià)大約在0.62元/Wh，而楚能新能源同規(guī)模電芯的含稅價(jià)大約為0.52元/Wh，別看中間只差1毛，但在動(dòng)輒以GWh為單位配置的大儲(chǔ)領(lǐng)域，成本的差距會(huì)被放大到千萬級(jí)別。

楚能新能源的情況雖然特殊，但也正說明降價(jià)是行業(yè)的大趨勢(shì)，帶來降價(jià)的原因主要有三點(diǎn)：1、碳酸鋰降價(jià)；2、新技術(shù)的引入；3、市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)加劇。

儲(chǔ)能系統(tǒng)目前60%的成本集中在電池上，而電池的關(guān)鍵原材料碳酸鋰在經(jīng)歷了去年60萬元/噸的高峰后，今年一路震蕩下跌，目前價(jià)格已經(jīng)來到17萬元/噸，原材料價(jià)格向下傳導(dǎo)，今年上半年，中標(biāo)均價(jià)1.33元/Wh，較去年全年均價(jià)下降14%。

新技術(shù)的引入對(duì)降本的影響也頗為顯著，目前行業(yè)普遍推出的280Ah以上的大電芯就是一種趨勢(shì)，更有公司已經(jīng)推出560Ah的儲(chǔ)能電芯，目的是減少電池與電池之間的連接件與BMS管理的復(fù)雜度。除此之外，天合儲(chǔ)能還提出了“無PACK、無空調(diào)”的解決方案，降低機(jī)械成本的同時(shí)進(jìn)一步提升能量的轉(zhuǎn)化效率。

除了來自硬件和技術(shù)的降本，儲(chǔ)能行業(yè)的市場(chǎng)機(jī)制也開始發(fā)揮作用，隨著大量跨界企業(yè)涌入這一領(lǐng)域，今年的競(jìng)爭(zhēng)烈度也再上一個(gè)臺(tái)階。

成本的競(jìng)爭(zhēng)將行業(yè)加速導(dǎo)向了更加精細(xì)化的階段，過去儲(chǔ)能拼的是電芯的性能、物理“三防”的安全性，主打一個(gè)硬件管夠。而新的階段則要求儲(chǔ)能廠商能充分安全地發(fā)揮每一顆電芯的性能，需要的是更精確的數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)和更可靠的BMS管理。

這也是行業(yè)進(jìn)化的必由之路。

半導(dǎo)體賦能

相比日新月異的電芯技術(shù)，BMS（電池管理系統(tǒng)）其實(shí)是困擾大多數(shù)儲(chǔ)能廠商的難點(diǎn)。這一系統(tǒng)通過對(duì)每顆電芯電壓、電流、溫度的監(jiān)測(cè)，推導(dǎo)出電池電量（SOC）、電池健康（SOH）等綜合指標(biāo)，旨在保護(hù)電池安全，提升電池系統(tǒng)性能。

在日前舉辦的德州儀器可再生能源半導(dǎo)體技術(shù)創(chuàng)新峰會(huì)上，復(fù)旦大學(xué)教授孫耀杰表示：“因?yàn)榱姿徼F鋰電池的放電特點(diǎn)是在20%-80%電量的時(shí)候，電壓曲線特別平緩，如果監(jiān)測(cè)精度不夠，很容易誤判電池電量。”

當(dāng)復(fù)數(shù)的電芯出現(xiàn)電量測(cè)不準(zhǔn)的情況，就很容易導(dǎo)致儲(chǔ)能設(shè)施無法精準(zhǔn)放出或吸納電網(wǎng)的電量，孫耀杰表示：“目前行業(yè)研究允許的電量誤差在5-7%，但行業(yè)整體離這一目標(biāo)還有一定差距。”

除了SOC測(cè)量的精確性，儲(chǔ)能系統(tǒng)BMS的難點(diǎn)還有兩個(gè)核心難點(diǎn)，一是大量電芯的通信難題，二是整個(gè)儲(chǔ)能系統(tǒng)的長(zhǎng)壽命。

在過去的儲(chǔ)能系統(tǒng)中，電芯之間串行通信，相當(dāng)于挨家挨戶查水表，全部查完再匯總情況，即使發(fā)現(xiàn)某個(gè)電芯參數(shù)不對(duì)，也很難滿足實(shí)時(shí)反饋的需求。而電芯熱失控的時(shí)間大約只有200秒，幾秒鐘的延誤都可能帶來巨額的損失。

在壽命方面，和儲(chǔ)能系統(tǒng)相比，車用動(dòng)力電池8年15萬公里的質(zhì)保都屬于小兒科，目前行業(yè)對(duì)儲(chǔ)能系統(tǒng)提出的要求是光儲(chǔ)同壽，而前者通常有15-25年的壽命，這也是不少儲(chǔ)能電池產(chǎn)品循環(huán)次數(shù)12000次-15000次的原因。

然而光有電芯層面的長(zhǎng)壽命還不夠，還需要BMS能控制復(fù)數(shù)電芯的SOC處在接近的水平，這樣才能保證整個(gè)系統(tǒng)的長(zhǎng)壽命。

上述三點(diǎn)非?？简?yàn)儲(chǔ)能BMS的能力，陽光電源、海博思創(chuàng)等儲(chǔ)能公司也在大會(huì)上與TI共同探討了儲(chǔ)能BMS的難點(diǎn)，說白了核心其實(shí)是傳感器、隔離、通信等半導(dǎo)體器件的能力。

以對(duì)電量SOC的監(jiān)測(cè)為例，核心是通過對(duì)電流、電壓監(jiān)測(cè)，結(jié)合算法推算電量SOC。而磷酸鐵鋰電池放電的中段電壓曲線十分平緩，如果傳感器對(duì)電壓的監(jiān)控精度只能到10mV，那么對(duì)電壓的監(jiān)測(cè)結(jié)果很可能導(dǎo)致無法判斷電池電量到底在70%還是40%。

在這種情況下，行業(yè)就需要半導(dǎo)體企業(yè)賦能，德州儀器的BQ79718芯片對(duì)電壓的監(jiān)測(cè)可以在-20℃到65℃之間做到±1mV的精度，即使更嚴(yán)苛的溫度環(huán)境也能保持±1.7mV的精度，能精確監(jiān)測(cè)出磷酸鐵鋰電池放電過程中的電壓變化，從而得出精準(zhǔn)的SOC數(shù)據(jù)。

在通信方面，德州儀器通過自研的菊花鏈方案實(shí)現(xiàn)了模擬前端芯片之間的鏈?zhǔn)酵ㄐ?，每十幾個(gè)電池就用一個(gè)CMU來監(jiān)測(cè)電壓，CMU之間又利用菊花鏈通信，最后把數(shù)據(jù)匯總到上游的PCS系統(tǒng)，省去了中間大量數(shù)字處理和通信接口相關(guān)的芯片。這不僅是系統(tǒng)復(fù)雜度和成本的下降，也是通信速度的提升。

更精確的監(jiān)測(cè)精度，更快的通信速度，實(shí)際上也提升了整個(gè)系統(tǒng)的耐用性，電池系統(tǒng)的一大難點(diǎn)就是復(fù)數(shù)電芯的一致性很難保持一致，而系統(tǒng)的充放電深度都是由狀態(tài)最差的那顆電芯決定，因此控制好每顆電芯的SOC和SOH就能提升整個(gè)儲(chǔ)能系統(tǒng)的使用壽命。

客觀來說，雖然德州儀器提供的都是儲(chǔ)能BMS各個(gè)環(huán)節(jié)相對(duì)基礎(chǔ)的半導(dǎo)體器件，但并不意味著其身處邊緣，在各家儲(chǔ)能公司頻頻拿下大單，沖刺上市的路上，正是德州儀器這樣的“掃地僧”角色打牢了行業(yè)的基礎(chǔ)。

原標(biāo)題：誰來當(dāng)儲(chǔ)能行業(yè)的“掃地僧”？