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連接器上下游如何攜手進軍萬億級儲能市場?

  【嗶哥嗶特導(dǎo)讀】本月《對話》聚焦儲能領(lǐng)域,邀請到了儲能系統(tǒng)廠商、電池廠商、連接器及其材料廠商共同探討。

  編者按:

  2021年7月23日,國家發(fā)改委印發(fā)《關(guān)于加快推動新型儲能發(fā)展的指導(dǎo)意見》,明確到2025年新型儲能裝機規(guī)模達30GW以上,相較于2020年的累計3.3GW存在近十倍增量空間。據(jù)測算,到2030年我國儲能市場空間可達1.2萬億元以上。由此可見,國內(nèi)儲能行業(yè)的發(fā)展空間仍非常巨大。這個文件,也為未來5年的儲能裝機規(guī)模定下小目標——30GW,言外之意,當下的儲能裝機規(guī)模還遠遠不夠,未來的一片藍海市場。

  儲能市場前景有多大,政策支持力度有多強。近幾年無論是國家層面還是地方層面都在不斷的出臺儲能相關(guān)的政策。同時加上近期的一系列“限電”政策,儲能的重要性不言而喻。那么,目前儲能建設(shè)發(fā)展的過程中,還面臨著哪些阻礙?行業(yè)上下游應(yīng)如何更好地攜手?對其中所應(yīng)用連接器及其材料又提出了哪些要求?本期《對話》,《國際線纜與連接》邀請了儲能逆變器、電池廠商、連接器廠商、材料廠商共同探討以上問題。

  以下為對話導(dǎo)覽:

  1、結(jié)合貴司的情況來看,您認為目前我國儲能市場及儲能連接器發(fā)展情況如何?

  2、儲能系統(tǒng)中所需連接器類型?對儲能連接器提出了哪些要求?

  3、現(xiàn)階段儲能及儲能連接器現(xiàn)存技術(shù)難點或是突破性的技術(shù)進展?其未來市場和技術(shù)發(fā)展的主要方向是?

  4、儲能連接器對材料使用的有何要求?材料國產(chǎn)化程度如何?您如何看待材料的國產(chǎn)化的必要性?

  5、儲能連接器原材料鈹銅目前主要以進口為主,國產(chǎn)鈹銅廠商應(yīng)如何進行替代?

  6、貴司對上游廠商(尤其是連接器廠商)有什么訴求或較為關(guān)注的問題?

  7、上述對話中連接器下游廠商提到的降本及供應(yīng)問題,請問儲能連接器廠商在降本方面有何解決之策?儲能連接器廠商有何新產(chǎn)品、新技術(shù)以應(yīng)對儲能市場未來的發(fā)展?

  

對話:連接器上下游如何攜手進軍萬億級儲能市場?


  (排名按下、中、上游排列,同類企業(yè)間排名不分先后)

  1、結(jié)合貴司的情況來看,您認為目前我國儲能市場及儲能連接器發(fā)展情況如何?

  陽光電源李燦林:“十四五”規(guī)劃下,平價光伏、風(fēng)電發(fā)電側(cè)配儲能,儲能市場這幾年的增速很快,每年基本上都會翻倍。同時國家正在推行整縣推進,讓分布式儲能市場火起來。

  連動電力王躍林:隨著國家不斷推出利好的政策,以及新的儲能應(yīng)用場景的出現(xiàn),再加上儲能相關(guān)的商業(yè)模式的不斷確立,儲能裝置容量會有一個爆發(fā)式的增長,儲能連接器也會隨之增長。

  聚優(yōu)精密鐘意:目前我們在主攻儲能連接器,已經(jīng)給多家儲能企業(yè)做供應(yīng),所以我們接收到的市場需求量是暴增的。

  琥正趙正午:整體的市場容量逐漸地在爬坡,目前國內(nèi)儲能連接器在國內(nèi)的發(fā)展已經(jīng)相當不錯了。據(jù)我了解,這兩年陸陸續(xù)續(xù)也有100多家企業(yè)開始做儲能連接器了。

  領(lǐng)越光電周振方:儲能連接器投入的成本較少,技術(shù)門檻較低,如今得益于國家政策的支持,越來越多的國內(nèi)連接器企業(yè)加入到儲能產(chǎn)業(yè)鏈中。

  賽川電子盛全德:儲能市場現(xiàn)在的整體情況還算不錯,賽川今年也開始發(fā)力儲能市場,目前正在給一些大的電池廠商批量供貨中。

  國工恒昌陳希春:儲能用的鈹銅需求量預(yù)計還會持續(xù)增長,但國產(chǎn)鈹銅仍大量需要進口,因此我們正在準備大量的人力物力去攻破這塊市場。加上客戶試用的反饋,也計劃擴大這一塊市場的產(chǎn)能。

  2、儲能系統(tǒng)中所需連接器類型?對儲能連接器提出了哪些要求?

  連動電力王躍林:從設(shè)計源頭來看,有固定螺栓連接器和快插式連接器。對連接器的要求分為三點:①高度的安全性。近幾年國內(nèi)外都發(fā)生儲能系統(tǒng)著火的事故,因此安全性至關(guān)重要。②可靠性。儲能系統(tǒng)的壽命大概在15年左右,因此連接器也要保證在這15年內(nèi)安全有效的運行。③一致性。儲能系統(tǒng)的集裝箱里會有很多電池組,需要成千上萬的連接器串聯(lián)來形成高電壓、大電流的輸出和存儲。

  聚優(yōu)精密鐘意:性能上可分為防水、不防水兩大類,這兩大類中都有125A、200A、250A、300A、400A這幾個規(guī)格,需求以200A的居多。儲能系統(tǒng)中所需連接器類型分為快插和端子臺,快插連接器還具有體積小、過電流能力強、可靠性高,最主要的優(yōu)勢就是可以人為的操作它的通斷。我司主要是快插類型的,對快插連接器有防水、防觸手、耐高壓、耐高溫的要求。

  賽川電子盛全德:儲能連接器的要求主要是在安裝的便捷性和穩(wěn)定的溫升。目前儲能連接器以快插式為主,固定螺栓的安裝便利性差且不利于維護。

  3、現(xiàn)階段儲能及儲能連接器現(xiàn)存技術(shù)難點或是突破性的技術(shù)進展?其未來市場和技術(shù)發(fā)展的主要方向是?

  沈博士:儲能在技術(shù)上所存在的最大的問題就是電池部分的安全和壽命。以往儲能更多的只是做示范應(yīng)用,不那么追求它的經(jīng)濟效益,因此電池的壽命、長期運行的安全性都不怎么重視,但是真正要規(guī)模應(yīng)用的話,必須要考量這些問題。

  但實際上儲能還有很多的經(jīng)濟效益沒有被計算出來,這也是儲能所要迫切解決的問題。如果把儲能多方面的效益都算出來,儲能成本的問題就不會像現(xiàn)在一樣顯得這么突出。同時鋰電池每年的下降速度很明顯,所以儲能必定有其經(jīng)濟性比較可觀的時候。未來的發(fā)展方向應(yīng)該會是根據(jù)儲能的不同應(yīng)用,把技術(shù)做得更加精細、可靠、安全。

  陽光電源李燦林:目前儲能所存在的一個問題需要大家去共同解決,即磷酸鐵鋰電池本身內(nèi)阻較大,它在做儲能集成時,如若熱管理系統(tǒng)做不好就會引起失控著火。目前很多做動力電池的廠家都是從新能源汽車領(lǐng)域轉(zhuǎn)行的,對于儲能系統(tǒng)的集成經(jīng)驗不足;另一方面是行業(yè)規(guī)范標準的缺失,沒有統(tǒng)一的儲能的集成標準、驗收標準及后期運維成熟的方案,這就造成了不管是賣家還是買家都會有一些安全意識的缺失。

  突破性進展則分為兩方面:第一,目前儲能電壓等級更高了,例如直流側(cè)電壓從1000V提升到1500V,有助于系統(tǒng)降低損耗、提升集成度,以此來降低成本;第二,在散熱方面,以往大部分采用的都是溫控系統(tǒng),即空調(diào)。而以后將使用液冷系統(tǒng),所以明年應(yīng)該是國內(nèi)儲能液冷系統(tǒng)的元年,這是電化學(xué)儲能的一個大方向。

  比亞迪楊保證:儲能系統(tǒng)電壓的提高也對連接器的耐壓和耐絕緣提出了新的考驗,對連接器的材料也同理。我們對材料這塊特別重視,包括我們自身也在研究高耐壓、耐絕緣的材料。

  目前儲能的技術(shù)還沒有太大的突破,第一,目前儲能電池的能量密度還沒有達到很理想的狀態(tài)。第二,太陽能、風(fēng)能發(fā)電不穩(wěn)定,所以儲能的電力存儲也跟著受到波動。

  連動電力王躍林:儲能連接器在端子的一致性上存在一定的技術(shù)難點。未來的挑戰(zhàn)主要就是性能和成本如何兼?zhèn),這是對于我們每一個儲能連接器企業(yè)所提出的挑戰(zhàn)。

  領(lǐng)越光電周振方:儲能連接器的結(jié)構(gòu)簡單,門檻不高,所以在品質(zhì)一致的情況下,成本優(yōu)勢格外重要。對于一個產(chǎn)品而言,在保證性能和質(zhì)量的前提下,設(shè)計的越簡單成本越低,體現(xiàn)出的水平卻越高。

  聚優(yōu)精密鐘意:市場上大部分連接器企業(yè)的生產(chǎn)瓶頸是金屬件端子件。技術(shù)難點在于新的UL標準定義的爬電距離過長,直接加長產(chǎn)品增加成本,并可能與客戶現(xiàn)有的結(jié)構(gòu)出現(xiàn)沖突。

  賽川電子盛全德:UL的標準的確比其他標準更嚴苛,而爬電距離過長結(jié)構(gòu)也要加強,端子的長度也要加長,因此用材就會更多。未來的發(fā)展方向是如何用簡單的結(jié)構(gòu)實現(xiàn)安全的功能,同時成本又比較低。

  4、儲能連接器對材料使用的有何要求?材料國產(chǎn)化程度如何?您如何看待材料的國產(chǎn)化的必要性?

  琥正趙正午:在塑料方面尼龍和PET都可以,用尼龍可能會比較多一些,尼龍主要選用來自國外和臺灣的;銅材方面主要用的是紫銅和鈹銅,紫銅主要以國內(nèi)為主,鈹銅以日系和德系的為主。

  聚優(yōu)精密鐘意:對連接器的塑膠材料要求高RTI值高CTI值,對防水件有高溫下能長期工作的要求,對導(dǎo)電件有高導(dǎo)電的要求。

  從市場的數(shù)據(jù)來看國產(chǎn)塑膠表現(xiàn)非常良好,已經(jīng)可以大批量使用了,這主要得益于國產(chǎn)塑膠長期努力的發(fā)展。近幾年國外品牌缺貨的問題以及UL認證通過對于認證端也進一步推動了塑膠國產(chǎn)化。而國產(chǎn)鈹銅長時間下的高低溫沖擊、耐候環(huán)境、耐疲勞、插拔壽命等還沒有足夠長的時間去認證,市場數(shù)據(jù)還不夠充分。

  巴斯巴徐平安:因為儲能連接器是裝在箱子里面,對它的震動環(huán)境、抗UV老化、防水防塵的要求降低了,相應(yīng)的材料的使用也會降低。就大電流連接器的原材料來說,國產(chǎn)化程度非常高,特別是塑膠、端子、密封圈。

  目前國內(nèi)的紫銅已經(jīng)很成熟了,而國產(chǎn)鈹銅目前在穩(wěn)定性和基礎(chǔ)材料的研究上還存在一定問題,這也跟整個產(chǎn)品自身管控以及微量元素的管控有關(guān)。但是鈹銅目前也有很多國內(nèi)大的材料企業(yè)有相應(yīng)的替代方案。

  連動電力王躍林:目前材料顏色的一致性、褪色、吸水問題存在著一定的技術(shù)難點。選擇塑性材料時,公司會有具體的考量指標,比如顏色褪色、縮水率、耐壓、強度等,所以公司在選擇供應(yīng)商之前,會進行大量的試驗來選擇合適的材料。

  領(lǐng)越光電周振方:塑料主要滿足耐高低溫沖擊、耐絕緣、耐壓。銅材主要用的是紫銅、釩銅以及彈片上所用的鈹銅,紫銅主要用的國內(nèi)的,釩銅國內(nèi)外都在用,鈹銅主要還是用的進口。

  國工恒昌陳希春:鈹銅有著它獨特的優(yōu)勢,例如帶載接觸不起火花,彈性功能高,這是其他材料所不能替代的。目前國內(nèi)有好幾家企業(yè)在做,但是在產(chǎn)品的質(zhì)量、使用效果和國外還有著一定的差距。但國產(chǎn)鈹銅替代進口是一個必須要走的過程,要客戶對我們國產(chǎn)材料有信心也需要時間去證明。

  鈹銅的原料大部分還需要外購且國產(chǎn)的基礎(chǔ)原材料品味較低。但是現(xiàn)在我們的一家兄弟公司,已經(jīng)在基礎(chǔ)原材料上替代了進口,目前已經(jīng)為多家大企(包括NGK等)做供應(yīng),這也意味著以后我們國產(chǎn)的原材料供應(yīng)將會有一條完整的供應(yīng)體系。我司在鈦銅方面成功的替代國外企業(yè)后,在鈹銅方面也開始發(fā)力,目前我們的產(chǎn)品在客戶那邊的試用效果良好,達到了進口的水平。

  5、儲能連接器原材料鈹銅目前主要以進口為主,國產(chǎn)鈹銅廠商應(yīng)如何進行替代?

  國工恒昌陳希春:目前市面上有好幾家材料廠商的都在做,我們也要發(fā)揮自己的核心競爭力,例如材料的精密度、折彎性能、可靠性這幾個方面的技術(shù)。

  ①在最核心的熔鑄方面,通過真空感應(yīng)熔煉、半連續(xù)澆注技術(shù)來提高純凈度,從目前自身和部分客戶的檢測來看,有幾個核心指標已經(jīng)超過日本的水平了。

  ②銑面上,主要通過設(shè)備來保障質(zhì)量,雙面洗、反復(fù)洗來將其表面洗干凈,做到不留缺陷。

  ③表面控制上,因為鈹銅本身比較硬,我們通過設(shè)備的改造和引進來生產(chǎn),目前來看效果良好,例如晶粒度可做到20微米。

  6、貴司對上游廠商(尤其是連接器廠商)有什么訴求或較為關(guān)注的問題?

  陽光電源李燦林:主要是電芯廠商,我們希望價格能降下來的同時希望他們能夠加大研發(fā)投入,因為現(xiàn)在磷酸鐵鋰電池的功率密度基本上已經(jīng)到上限了。這對連接器廠商來說也是一樣的,希望能通過一些技術(shù)革新能讓成本下降。儲能一直還沒有真正的發(fā)展起來,主要就是因為成本太高。

  寧德時代于振東:導(dǎo)致光儲充建造成本較高的核心在于電池,因為對電池來講,生產(chǎn)研發(fā)電池的設(shè)備成本比較高,技術(shù)難度大,短時間電池的成本難以降下來。未來如果要降成本,也是主要從電池的技術(shù)解決方面來著手,然后包括供應(yīng)鏈上下游也需要共同合作來降成本。

  沈博士:連接器在儲能的電池單元之間的連接用得比較多,眼下電池安全是一個重要問題,在大容量的系統(tǒng)中需要的電池模塊或電池組的數(shù)量比較多,因此連接器所使用的數(shù)量也比較多。這時候連接器的品質(zhì)安全和一致性變得尤為重要,連接器的質(zhì)量對于整個產(chǎn)品的質(zhì)量影響是比較大的,而連接器市場上有良莠不齊的情況,所以我們對連接器這一塊的品質(zhì)管控比較嚴,有時候貴一些也要挑好的產(chǎn)品。

  在選擇供應(yīng)商時,我們對供應(yīng)商的產(chǎn)品品質(zhì)、整套的生產(chǎn)的品質(zhì)管控、供貨能力和環(huán)保方面做評估。尤其是在材料緊缺的大背景之下,我們連接器廠商的供貨能力更為重視。

  比亞迪楊保證:我們在選用連接器的時候至少要審核三家企業(yè),最關(guān)注的就是這家企業(yè)的技術(shù)水平如何,當然現(xiàn)在還要關(guān)注價格。因為要降成本,所以我們儲能連接器的選用主要是以國產(chǎn)的為主,而且國內(nèi)的廠商也具備這種資質(zhì)。

  目前我們所選用的連接器等元器件都是要滿足UL等認證,關(guān)于UL所定義的爬電距離過長這個問題是屬于新的標準,還不好下定論。只能說要從結(jié)構(gòu)、相對能量密度的增加以及材料方面去進行突破。如果因此造成成本的增加,我認為就是首先要先滿足這個標準,成本放在第二位。

  7、上述對話中連接器下游廠商提到的降本及供應(yīng)問題,請問儲能連接器廠商在降本方面有何解決之策?儲能連接器廠商有何新產(chǎn)品、新技術(shù)以應(yīng)對儲能市場未來的發(fā)展?

  聚優(yōu)精密鐘意:我們公司在儲能領(lǐng)域的供商比較多,所以我們能夠保證大批量的供貨。我們最大的優(yōu)勢在結(jié)構(gòu)上,這上面的工藝可以讓我們在市場上有一定的價格競爭優(yōu)勢。

  我們的儲能連接器可做到防錯插、防觸手指。尤其是在插頭上,能做到防觸手指的企業(yè)不多。大多企業(yè)防錯插也不是徹底的防錯插,沒有辦法插到位,但是實際上它的帶電件是已經(jīng)導(dǎo)通。此外,我們的電流比外面標的要稍微高一點,在同樣過流情況下,我們的溫升會低很多。

  連動電力王躍林:針對未來市場降本的需求,我們從三方面來進行創(chuàng)新解決方案:首先從結(jié)構(gòu)上我們將快插連接器的插頭做成組裝式的,進而減少制造環(huán)節(jié)對工裝模具和設(shè)備的要求;第二,從減少材料的關(guān)鍵尺寸的數(shù)量,降低金屬件加工的難易度;第三,核心的端子通過自主設(shè)計、生產(chǎn)和加工來控制質(zhì)量降低、降低制造成本(原材料成本)。

  此外,從電氣性能上來說,我們在端子做了大量關(guān)于可靠性、一致性、連接器衰減能力方面的研究。從安全性上來說,帶電的插拔會產(chǎn)生很多電氣事故,因此我們的產(chǎn)品具備了正負極防誤插、防水防觸電、360度旋轉(zhuǎn)這幾方面的特點。

  賽川電子盛全德:我們的快插式連接器可滿足360°任意角度插合,插合后可實現(xiàn)360°旋轉(zhuǎn)、正負極盲插,同時具有二次鎖緊功能。其中,二次鎖緊功能也解決了客戶在實際應(yīng)用中的痛點,即使用過程中不輕易掉落。

  領(lǐng)越光電周振方:市面上既要求360度旋轉(zhuǎn)又要求防呆,我們也在這方面申請通過了專利,可以保持體積不變的基礎(chǔ)上做到了360°旋轉(zhuǎn)和防呆。在降本方面,首先從連接器的設(shè)計上來改變其成本,其次等量起來后在通過工藝、智能化來降低成本。當然這也是跟客戶一起來實現(xiàn)的,因為客戶的要求會直接影響成本。

  結(jié)語

  通過本次對話,可見當前儲能市場給儲能產(chǎn)業(yè)鏈上下游企業(yè)都帶來了廣闊的市場增值空間,進入儲能領(lǐng)域的連接器企業(yè)也越來越多。在乘時代風(fēng)口上升的同時,儲能行業(yè)也面臨著電池安全、商業(yè)模式、成本等方面的挑戰(zhàn)。

  儲能在近幾年的發(fā)展過程中,國內(nèi)外都出現(xiàn)了大大小小的安全事故,而儲能系統(tǒng)中電池模塊與電池組之間需要大量的連接器,這時候儲能連接器的品質(zhì)安全就變得尤為重要。對連接器可靠性、一致性、耐高壓、耐高溫等性能也提出了更高的要求,相應(yīng)的材料也同理。同時,行業(yè)下游企業(yè)對連接器供應(yīng)商的研發(fā)實力、產(chǎn)品質(zhì)量、價格定位、交付能力也尤為關(guān)注。

  此外,在連接器及其材料的國產(chǎn)替代方面,目前國產(chǎn)的儲能連接器在下游的廠商的認可度較高,國產(chǎn)化程度也較高。材料方面,除了鈹銅外的銅合金和塑膠的國產(chǎn)化程度較高,而號稱“彈性之王”的鈹銅,仍大量依賴于進口。目前國產(chǎn)鈹銅的市場認可度尚低,國內(nèi)鈹銅廠商仍需繼續(xù)加強研發(fā)水平。

  “2030年實現(xiàn)碳達峰、2060年實現(xiàn)碳中和”的目標下,儲能市場的發(fā)展仍有較長的一段路要走,而儲能向前發(fā)展的過程中所遇到的困難也需要行業(yè)上下游共同攜手解決?梢灶A(yù)見的是,未來的儲能市場的發(fā)展前景可期,給產(chǎn)業(yè)鏈上下游企業(yè)帶來的發(fā)展也無可限量。

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