新能源知识库（37）三代储能电芯介绍
根据行业最新技术演进（截至2025年6月），储能电芯已形成明确的三代划分体系，核心差异体现在容量、能量密度及技术路线上：
一、第一代：280Ah电芯（2019-2023年主流）
- 容量与特性：
- 标称容量：280Ah（单颗电芯约0.9kWh）
- 能量密度：约180Wh/kg（395Wh/L），循环寿命8000次左右
- 技术突破：
- 全极耳设计降低内阻，充放电效率超95%
- 规模化生产推动成本从1.2元/Wh降至0.6元/Wh
- 市场地位：
- 曾占据全球90%以上储能项目，2023年后被迭代
- 代表产品：宁德时代2019年首发，比亚迪、LG化学跟进
二、第二代：314Ah电芯（2023年起主流）
- 容量与特性：
- 标称容量：314Ah（单颗电芯超1kWh），体积能量密度达388-400Wh/L
- 循环寿命：10000-15000次（如中创新航、欣旺达方案）
- 技术创新：
- 高镍正极+硅碳负极材料，能量密度较280Ah提升20%
- 预锂化、补锂技术实现前1000次循环“零衰减”
- 成本与经济性：
- 2024年成本降至90美元/kWh以下，较280Ah低15%
- 系统集成效率提升（20尺集装箱容量达5MWh）
- 代表厂商：宁德时代、亿纬锂能、中创新航、阳光电源（联合定义标准）
三、第三代：500Ah+超大容量电芯（2024年起量产）
- 容量范围：500Ah–770Ah（如587Ah、625Ah、684Ah、770Ah等）
- 核心优势：
- 能量密度跃升：434–440Wh/L（宁德时代587Ah）、超440Wh/L（阳光电源684Ah）
- 系统降本显著：电芯数量减少50%，零部件成本降30%，20尺集装箱容量突破6MWh
- 长时储能适配：专为4h以上场景设计（如海辰储能1130Ah电芯）
- 技术路线分化：
| 技术阵营 | 代表产品 | 工艺特点 |
| 卷绕派 | 鹏辉能源320Ah | 沿用传统工艺，优化电解液配方 |
| 叠片派 | 蜂巢能源770Ah | 热复合飞叠技术，空间利用率提升25% |
| 系统定义派 | 中车株洲所688Ah | 联合电芯厂定制尺寸 |
- 量产进展：
- 宁德时代587Ah（2025年4月量产）、亿纬锂能628Ah（2024年12月全球首量产）
- 阳光电源684Ah（欣旺达代工，2025年6月发布）
三代电芯核心参数对比
| 维度 | 第一代（280Ah） | 第二代（314Ah） | 第三代（500Ah+） |
| 容量 | 280Ah | 314Ah | 500–770Ah |
| 能量密度 | ≤395Wh/L | 388–400Wh/L | 434–440Wh/L+ |
| 循环寿命 | 约8000次 | 10000–15000次 | 10000–15000次（部分优化） |
| 系统成本降幅 | 基准 | 降本15% | 降本30%+（零部件减少） |
| 20尺箱容量 | ≤3.5MWh | 5MWh | 6–9MWh（宁德时代TENER） |
| 技术寿命 | 2023年后逐步退场 | 2024年市占率超50% | 2025年量产，2027年爆发 |
四、314Ah，587Ah，684Ah对比
宁德时代587Ah与阳光电源684Ah作为第三代储能电芯的代表，与主流的314Ah电芯在能量密度、技术路线及系统性能上存在显著差异。以下是核心对比分析：
1.能量密度提升对比
| 电芯型号 | 单体能量密度 | 系统能量密度 | 对比314Ah提升幅度 |
| 314Ah（第二代主流） | 约180Wh/kg（395Wh/L） | — | 基准 |
| 宁德时代587Ah | 434Wh/L | 提升25% | 单体提升约10%（较314Ah） |
| 阳光电源684Ah | 440Wh/L以上 | 超500kWh/m³（直流侧达570kWh/m³） | 单体提升约11.4%（较314Ah） |
关键说明：
- 314Ah电芯能量密度参考行业平均值（如欣旺达314Ah为395Wh/L）；
- 587Ah通过材料体系升级（磷酸铁锂优化）实现434Wh/L；
- 684Ah凭借叠片工艺和结构创新突破440Wh/L。
2.核心差异与技术路线
1）设计理念与工艺
| 维度 | 587Ah（宁德时代） | 684Ah（阳光电源） |
| 工艺路线 | 卷绕工艺 | 叠片工艺 |
| 创新重点 | 材料体系升级（电解液自修复技术） | 结构创新（同侧极耳+热电分离） |
| 循环寿命 | 真25年长寿命（具体次数未公开） | 15000次循环 |
2）系统集成与合规性
- 587Ah：
- 基于20尺集装箱，零部件数从3万减至1.8万，降幅40%；
- 严格遵循45吨危险品运输限重。
- 684Ah：
- 推出30尺柜（12.5MWh）交直流一体方案；
- 需现场模块拼接规避超重风险。
3）安全技术
- 587Ah：三维防御体系（安全电解液+不扩散阳极+耐热隔膜），通过国标GB 44240测试；
- 684Ah：热电分离设计，热失控不蔓延。
3.与314Ah电芯的综合对比
| 指标 | 314Ah（第二代） | 587Ah | 684Ah |
| 循环寿命 | 8000–12000次 | 未公开（强调25年） | 15000次 |
| 系统效率（RTE） | 95%左右 | 96.5%（初始值） | 96.5% |
| 运输合规性 | 合规 | 45吨限重 | ⚠️ 需现场拼接 |
| 量产进度 | 已普及（渗透率＞70%） | 2025年6月量产 | 2025年6月真机下线 |
- 总结：
1.技术路线与适用场景
587Ah（宁德时代）：
-
- 优势：高集成度、运输合规、全生命周期收益提升5%；
- 场景：适用于严控运输成本及安全标准的电网侧大型项目。
684Ah（阳光电源）：
-
- 优势：能量密度全球最高（440Wh/L+），支持12.5MWh超大规模系统；
- 场景：适合土地受限、追求极致能量密度的工商业储能及海外高端市场。
314Ah（第二代）：
-
- 现状：仍是当前主流，但将被第三代逐步替代；
- 价值：高性价比过渡方案，尤其适合存量项目扩容。
行业趋势：
587Ah与684Ah的竞争本质是 “卷绕派”vs“叠片派” 的技术路线之争，两者均通过提升能量密度（10%-11.4%）和寿命优化降低度电成本。未来市场可能并行发展，而非单一替代。
2.代际更替的核心逻辑
- 降本驱动：大容量电芯→减少电芯数量→降低连接件、BMS管理复杂度→系统成本断崖式下降（如587Ah零件数减40%）。
- 场景适配：314Ah满足2h峰谷套利，500Ah+瞄准4h以上长时调峰（如风光大基地）。
- 工艺革新： 三代普遍转向叠片工艺，解决卷绕结构“C角”应力集中问题，提升安全性和能量密度。
- 生态竞争： 宁德时代（587Ah）、阳光电源（625Ah/684Ah）、中车株洲所（688Ah）三大阵营争夺定义权。
趋势预测：
2025-2027年将呈现 “314Ah存量主导 + 500Ah+新增项目渗透” 的并行格局，最终由系统经济性（度电成本＜0.3元/kWh）和长寿命（25年）决定主流形态。