1954年,美國一艘名為勇士號的貨船搭載了5000噸的貨物從布魯克林駛向德國的不來梅港。這批貨物多達194582種,形狀、規格都不一樣,有盒子、紙箱、袋子、圓桶、罐子,甚至是機動車。

這次航程花了差不多11天時間,單單把這些貨物裝船就用了6天時間,而卸貨又用了4天時間。在好幾個世紀里,裝卸貨物都要依靠大量的搬運工人,費時費力。

這就是集裝箱被發明之前的貨物運輸:成本高昂、緩慢又低效。

改變這個困境的,不是更快的發動機、更大的貨船,而是美國一位卡車司機麥克萊恩發明的一種看起來平平無奇,在當時卻是全新的打包方式:

把這些貨物塞進一個制定好標準尺寸的方方正正鐵皮箱子里。

1956年4月26日,世界第一批58個集裝箱乘著“理想X號”從新澤西州啟航,前往得克薩斯州。起重機每隔7分鐘就把一個集裝箱吊裝到了船上,只用了8個小時就全部裝完了。

到航程結束的時候,經過計算每噸貨物的裝船成本不到16美分,而散貨裝船的成本是每噸5.83美元,成本下降為原來的三十六分之一。

全球貿易行業,迎來了“集裝箱時刻”。

如今儲能的20尺集裝柜也建立在運輸標準之上

集裝箱的成功不止于其產品的標準化,更多的是由此建立一整套運輸體系生態。它能讓幾十噸的貨物變成一組可以準確描述的參數,并以此為基礎逐步創建的全球范圍內的船舶、港口、航線、公路、中轉站、橋梁、隧道等與之配套的物流系統,最終撬動成本的指數式下降。

當下的儲能市場,正處于百年前集裝箱未被發明時的貿易行業相仿的困境:

儲能企業們需要將快速更迭、標準不一的電芯和各種零部件們集成為復雜的儲能系統,儲能系統不止需要被運輸到世界各地,還需要滿足愈加復雜多樣的儲能場景的定制化需求。

從生產端到需求端,每個環節的非標,都帶來的是成本的損耗。

儲能,同樣需要一個“集裝箱化”解法。

這正是海辰儲能的解題思路。2024年12月12日,在主題為 “能源自由·新世界” 的第二屆海辰儲能生態日上,海辰儲能推出了∞Pack+全場景大容量儲能平臺,具備大容量、標準化、平臺化、場景化、可維護性五大優勢。

在電/熱/消防/通訊/安裝等對外界面實現標準化,大大降低系統開發的復雜程度。對于不同電芯的Pack,平臺化可實現最高達72%的零件共用率。

∞Pack+,其實就是將電池Pack打造為儲能行業的“集裝箱”,做出一個能夠整合各類復雜限制的最小基礎單元,來實現儲能的綜合性需求,同時保證產品的可持續性。

海辰儲能∞Pack+全場景大容量儲能平臺

為什么海辰儲能的∞Pack+全場景大容量儲能平臺能成為儲能行業的“集裝箱解法”?這背后是圍繞Pack這一特殊環節的體系化思考。

麥克萊恩并非第一個想到把貨物放在方方正正的盒子里的人,從港口的靈機一動到改變世界貿易史,“集裝箱解法”實際上是一套 “打破原有運輸體系-基于創新構造最棒的集裝箱新體系-打通產業鏈上下游實現標準化生態”的顛覆式創新全歷程。

海辰儲能解題思路,也和這三個步驟相同:

①找到鑰匙:解耦儲能系統

②回歸本質:鍛造產品能力

③走向標準:打通鏈條生態

01找到鑰匙:解耦儲能系統

要在儲能這個長鏈條的產業找到推廣標準化的鑰匙,首先要找到真正適合標準化的環節。這一點,太多玩家都桎梏于過往的思維。

比如,大部分公司都選擇了Pack的下一個環節,儲能系統集成柜作為標準化環節。近幾年,行業里提出“模塊化”、“標準化”的口號和解決方案并不少見,但絕大多數的企業都選擇在20尺儲能集成柜內做到極致,來便利運輸和安裝。

但這種表面的“標準化”,實質上卻變成了“螺螄殼里做道場”的定制化。

在一個儲能集裝箱內,包含電芯、Pack、連接件、熱管理、消防等等模塊,集成度越來越高。往往每個模塊之間會互相牽制:

比如想把儲能系統容量做大,那就可能帶來系統發熱的提升,也就意味著系統需要系統需要提供液冷機組的功率,同時還要調整系統過電流設計。另外非統一尺寸的電芯一旦更換,整套方案又不得不重新設計。

可以說表面上標準的“儲能集成柜”,由于各個零部件之間是強耦合關系,往往變成牽一發而動全身的布局,最后只能選擇非標化設計。

而海辰儲能就是通過跳出將所有模塊集合在同一集成柜下的固有產品思維,以Pack作為紐帶解鎖了儲能電站的新形態。因為海辰判斷出:Pack才擁有既做到標準化,又能與其他環節解耦的產品潛力。

Pack作為一個基礎產品平臺可以不改變尺寸,通過解耦系統功能模塊,將電、熱、控制、消防、功率等強耦合關系轉變為弱耦合關系,將Pack之外的模塊配置在20尺集裝箱之外,在客戶需求改變的時候,可以像堆樂高一般的增配相應的功能模塊,大幅降低產品的設計和采購成本。

海辰儲能董事、副總裁易梓琦博士這樣闡述這款打破常規的新品:儲能的各個模塊在物理上解耦,但功能上耦合。

這種物理上的解耦至少具備兩項非常明顯的優勢:

一、是模塊化、平臺化的設計極大降低了研發和制造成本。

大眾汽車的 MQB 平臺就是通過將汽車的各個部分設計成標準化的模塊之后,比如如發動機模塊、變速箱模塊、懸掛系統模塊等,不同車型之間的零部件就能夠共享,研發和制造成本都大幅降低。

而海辰儲能推出∞Pack+全場景大容量儲能平臺,在電/熱/消防/通訊/安裝等對外界面實現標準化,大大降低系統開發復雜程度,而且針對不同電芯可實現最高達72%的零件共用率。

基于∞Pack+平臺,海辰儲能同時推出∞Power 6.25MWh 2h和4h大容量儲能系統產品,正是得益于平臺化應用和標準系統架構設計,這兩款產品能夠實現最高15%降本。

海辰儲能∞Power 6.25MWh 2h/4h系統

二、是各個模塊專業分工,也就給了儲能更自由的想象空間。

當儲能的各個模塊不再都擠在集裝箱內時,也就脫離了“牽一發而動全身”的困境,儲能系統就能夠通過單模塊的迭代變更來應對多樣化的儲能場景需求。

例如當下熱度非常高的中東就是典型的沙漠環境,高太陽輻射、高溫且晝夜溫差常年接近20℃,這就對儲能系統的熱管理設計及能耗控制提出了極高要求。在解耦的概念之下,海辰就可以在模塊的基礎之上,配置集中式的冷卻系統來達到極端的環境要求。

寧夏騰格里100MW/200MWh儲能電站項目

另一方面,伴隨著儲能系統和電芯不斷向大容量、長時長的演變,海辰儲能未來也可以通過柔性配置不同數量的Pack,實現 7MWh+,乃至 8MWh+系統產品。

海辰儲能解鎖儲能電站新形態

02回歸本質:鍛造產品能力

打破原本的框架,找到正確的標準化產品只是第一步,如何圍繞新的標準化產品優化出一套好的解決方案,才是歷史上所有重要創新能夠成功的關鍵。

在第一批集裝箱被造出來的那一刻,麥克萊恩的戰爭才剛剛開始。

他和他的工程師不僅計算出了放置集裝箱的貨倉的金屬格槽需要有多大的容限,才能最大限度地節省成本同時不會讓集裝箱在暴風雨天氣中移位。而且系統性地重新設計了從卡車底盤到集裝箱本身,再到把集裝箱固定在一起的扭鎖在內的所有東西,從而實現了更快速地裝載和卸載,正是這些產品力上的優化,才讓麥克萊恩的方案從眾多競爭者中脫穎而出。

儲能系統所面臨的種種限制和問題,甚至比當年的集裝箱還要復雜得多。

一方面,儲能項目的規模越來越大。在國內,百兆瓦級以上大型電站裝機占比從 2020年的23%提升至2024上半年的58%,同時,新增運行、在建及計劃中的 GWh規模儲能電站多達 21 個。

另一方面,儲能的應用場景正在面臨更多樣的地域、環境、氣候的多重考驗,從國內到北美再到亞非拉,從沙漠到平原到極地,都提出了截然不同的個性化需求。這對如何打造一個有產品競爭力的Pack提出了挑戰。

甘州南灘300MW光伏發電配套儲能項目

但回歸到儲能的本質,它其實是一項要給投資者回報的資產,最核心的問題就是如何降本增效。

降本增效的答案不是簡單暴力的降低設備成本,而是在設備成本之外,對儲能設備管控的顆粒度變得更細。這也就對儲能系統的能量效率、輔助功耗、在線率、電池循環壽命等等關鍵性能指標都提出了更高的要求。

海辰儲能的辦法是分解出儲能的各個極限指標,以Pack為紐帶將每一項指標的相關解決方案都做到綜合最優。

道理很簡單:Pack不僅連接電芯和系統的紐帶,而且是在電、熱、消防、通訊、安裝均有交互界面的最小單元。

在容量方面,海辰儲能推出的∞Power 6.25MWh 2h和4h大容量儲能系統產品,分別搭載了海辰的587Ah和1175Ah電芯,在大容量上做到了極致。

舉一個簡單的例子,同樣是一個1GWh的儲能電站,如果采用314Ah的電芯大約需要100萬顆,而采用1000Ah級的電芯則只需要30萬顆。只需要不到三分之一的電芯數量意味著整站連接點的數量和電芯管理復雜度的大幅降低,系統可靠性能夠大幅提升。

在安全方面,海辰實現了大電芯的本征安全,加持了耐溫超1000℃的復合上蓋,以及功能和網絡雙安全的BMS。

在維護方面,海辰儲能設計了≥3A外掛式主動均衡模塊,多層級的管道閥門及快速截止閥等維護界面,故障維護時間可降低一半以上。

在適配性方面,這套儲能系統同時適配集中式、組串式以及復雜耦合架構PCS。

在環境友好方面,最低65dB的噪聲以及新型冷媒和100%可回收的結構材料的應用,可以大大提升環境友好性。

可以說∞Pack+全場景大容量儲能平臺并不只是一個概念,而是海辰儲能從“第一性原理”出發,拆解各種需求和應用場景,并基于各項維度精確的計算和分析之后,正向分解得到的儲能最優解。

海辰6.25MWh 2h/4h全場景大容量儲能系統產品,計劃在2025年第二季度開啟全球交付。

系統集成的概念,正在被重新定義。

03走向標準:打通鏈條生態

麥克萊恩推廣集裝箱的另一個重要措施其實是:創造一套超越集裝箱的系統。

如今你能看到港口停留的巨型集裝箱船都可以追溯到麥克萊恩改裝的油輪,還有專門的軌道車和卡車被設計用于通過陸路運輸集裝箱。

麥克萊恩的超前認知在于:他知道降低貨運成本所要求的不僅僅是一只金屬箱子,而是一整套貨物處理的新方法。這個系統的每一個組成部分,港口、輪船、起重機、儲存設施、卡車、火車以及發貨人自身的操作等等,都是新方法的組成部分。

而在儲能系統側,也有這樣一套高度分工專業體系下的產業鏈條。

儲能行業全產業鏈(國泰君安)

整個儲能產業鏈條長而復雜,覆蓋了從上游的元材料、器件、裝備、電池研發,到系統集成,再到下游應用場景各個環節。

所以,儲能系統產品的每一次重要更迭,都可能意味著上下游都需要重新做適配,這其中有大量的資源浪費,還會拖累生產效率和產品質量。

“如果只做創新,而沒有考量產業鏈的協同發展,是無法實現降本的。” 易梓琦博士一針見血地指出了當前儲能行業的癥結所在。

儲能大規模制造業的基本屬性,決定了其產線爬坡到最優狀態是需要時間的,而頻繁的產品規格、技術更迭只會降低整個產業鏈的效率。

海辰儲能解耦儲能系統,推動行業共創新生態

所以,在明確了Pack作為最佳平臺和各儲能場景的差異化需求之后,海辰儲能最終通過靈活的產線配置來打通這套全場景一體化定制方案的落地。

而通過定義了Pack這樣一個不變的“核心”,在產業鏈協同上,海辰向前邁出了關鍵一步,而我們也看到了海辰在整個儲能生態上的深入探索:

①保證可持續性。儲能產品要服務20年甚至25年,在定義一個不變的中心紐帶之后無疑能讓產品快速迭代的同時保持可持續性。

②避免重復造輪子。海辰儲能不僅定義了基礎平臺,而且計劃在 2025年開放儲能系統產品全生態鏈的合作。這樣產業鏈上下游各個企業都可以最大化發揮自己的資源稟賦。

③推動標準化生態的建立。海辰儲能正在嘗試與行業的合作伙伴們一起,推進儲能標準化生態的創造。

就像海辰儲能的工程師所暢想的一樣:

未來大規模電力儲能,應當具備?程化特質,同時具有模塊化和平臺化的概念,讓整個電站建設都能夠即插即用。

04能源自由新世界

在《創新的起源:一部科學進步史》這本書里,馬特·里德利寫到:

創新就是變化,而變化需要能源,所以我們可以說能源是所有創新之源。能源轉換不僅至關重要,而且相當困難且緩慢。

而身處新能源領域的掌舵者們,則更加能夠體會:在能源領域做創新,有多難。

根據天眼查的數據,截至2024年底中國登記狀態處于注銷、吊銷、撤銷、清算、停業、歇業、除名、責令關閉等異常狀態的儲能企業數量已超過3萬家,其中有3000余家儲能企業都僅僅成立了一年。

可以說有三分之一的儲能企業,還沒賺到錢就直接倒閉了。

不破不立。在這場儲能深水區競賽中,只有能夠深入挖掘市場痛點,對場景、系統、電芯三者都高度理解且達成顛覆型創新的企業,才有可能勝出。

而海辰儲能的突破可以說給產業創新提供了全新的范本,也為我們敞開了一扇得以窺見能源自由未來世界的窗戶:未來,建儲能真的像搭樂高一般簡單便捷。

就像發布會的開始,海辰儲能聯合創始人、總裁王鵬程所言:

若儲能不自由,則能源不自由。

新能源產業家 范舒雨