連接器在儲(chǔ)能系統(tǒng)中的實(shí)際應(yīng)用

初夏已至，全國(guó)用電高峰期即將來(lái)臨，儲(chǔ)電與調(diào)峰成為現(xiàn)實(shí)需求。

而儲(chǔ)電的主流方式不亞于抽水蓄能與新型儲(chǔ)能這兩大類。 目前，抽水蓄能由于技術(shù)成熟、出現(xiàn)歷史相對(duì)較久，成為我國(guó)儲(chǔ)蓄電能應(yīng)用規(guī)模最大的技術(shù)手段。然而，這類傳統(tǒng)儲(chǔ)能必須仰仗“天時(shí)地利”，存在地域分布上的不平衡性，并易受環(huán)境氣候影響干擾存在不穩(wěn)定性。去年夏季四川因旱災(zāi)啟動(dòng)了能源保供“一級(jí)應(yīng)急響應(yīng)”是典型參考。 順應(yīng)全球能源危機(jī)以及國(guó)內(nèi)的用電需求，新型儲(chǔ)能不斷補(bǔ)足傳統(tǒng)儲(chǔ)能的缺陷，比如，建設(shè)地點(diǎn)不再依賴水源區(qū)域，隨地能夠建設(shè)，應(yīng)用場(chǎng)景也更為靈活多樣，不再局限于巨型的蓄水電站。近日，國(guó)家發(fā)改委也發(fā)布關(guān)于向社會(huì)公開(kāi)征求《電力需求側(cè)管理辦法(征求意見(jiàn)稿)》意見(jiàn)的公告，公告中提到，鼓勵(lì)推廣新型儲(chǔ)能、分布式電源、電動(dòng)汽車、空調(diào)負(fù)荷等主體參與需求響應(yīng)。 基于此，本文將以新型儲(chǔ)能的發(fā)展趨勢(shì)與應(yīng)用場(chǎng)景為解讀基礎(chǔ)，探討儲(chǔ)能終端能為制造業(yè)上游連接器行業(yè)帶來(lái)多大的市場(chǎng)可能性。此前，《國(guó)際線纜與連接》也推出過(guò)相關(guān)文章《儲(chǔ)能市場(chǎng)風(fēng)口下，連接器的機(jī)遇和挑戰(zhàn)》可供查閱。

新型儲(chǔ)能應(yīng)用場(chǎng)景概況

新型儲(chǔ)能技術(shù)主要包括電化學(xué)儲(chǔ)能、壓縮空氣儲(chǔ)能、飛輪儲(chǔ)能等，其中電化學(xué)儲(chǔ)能憑借著鋰電儲(chǔ)能這一細(xì)分類別成為新型儲(chǔ)能的優(yōu)勢(shì)主力軍，尋常人們口中討論的“儲(chǔ)能”多指向鋰電儲(chǔ)能。CPIA曾表示，鋰電儲(chǔ)能是目前儲(chǔ)能產(chǎn)品開(kāi)發(fā)中適應(yīng)性最好的技術(shù)路線。 CPIA數(shù)據(jù)顯示，2022 年全球及國(guó)內(nèi)新型儲(chǔ)能新增裝機(jī)分別約為32GW、7GW，創(chuàng)歷史新高;2025 年，全球及我國(guó)新型儲(chǔ)能累計(jì)裝機(jī)量預(yù)計(jì)有望達(dá)到75GW、21GW。

圖源CPIA《中國(guó)光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展路線圖 2022-2023年》 大家應(yīng)該也很好奇這些新增儲(chǔ)能裝機(jī)最終都落地于哪些實(shí)際的應(yīng)用場(chǎng)景?《國(guó)際線纜與連接》結(jié)合市場(chǎng)實(shí)際情況，整理出新型儲(chǔ)能主要的十大終端應(yīng)用場(chǎng)景，并簡(jiǎn)要分析了儲(chǔ)能對(duì)這些終端應(yīng)用場(chǎng)景的影響。

相較于傳統(tǒng)蓄水儲(chǔ)能而言，新型儲(chǔ)能在實(shí)際應(yīng)用上確實(shí)具備靈活優(yōu)勢(shì)。無(wú)論是發(fā)電側(cè)還是用戶側(cè)，儲(chǔ)能逐漸成為上述領(lǐng)域的加分系統(tǒng)。

連接器在儲(chǔ)能系統(tǒng)中的實(shí)際應(yīng)用

一個(gè)常規(guī)的儲(chǔ)能系統(tǒng)主要由電池模組、電池管理系統(tǒng)、匯流箱、變流器/逆變器、傳感器、電源開(kāi)關(guān)這幾部分組成，而這些構(gòu)成部分都不可避免地對(duì)電力連接串構(gòu)以及信號(hào)傳輸產(chǎn)生一定需求，電池模組、匯流箱以及變流器/逆變器這三大部分是連接儲(chǔ)能電池和交流電網(wǎng)之間的重要設(shè)備，對(duì)儲(chǔ)能連接器的需求尤其顯著。

陽(yáng)光電源集中電站儲(chǔ)能系統(tǒng)概念圖 結(jié)合儲(chǔ)能連接器應(yīng)用情況，根據(jù)使用功能情況，儲(chǔ)能項(xiàng)目?jī)?nèi)的連接器可分為兩大類——一類是負(fù)責(zé)傳輸大電流、高電壓的儲(chǔ)能連接器，另一類則是負(fù)責(zé)小電流、低電壓的信號(hào)連接器。在儲(chǔ)能系統(tǒng)之中，最具價(jià)值以及最影響系統(tǒng)安全穩(wěn)定的連接莫過(guò)于電池模組之間連接，單對(duì)功率儲(chǔ)能連接器價(jià)值量相對(duì)單對(duì)信號(hào)連接器價(jià)格更高。一般而言，一對(duì)電池模組必須配備一套儲(chǔ)能連接器。 下面我們將結(jié)合實(shí)際案例進(jìn)行分析。 中關(guān)村儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)技術(shù)聯(lián)盟2023年4月發(fā)布的《儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)研究白皮書(shū)2023》報(bào)告顯示，陽(yáng)光電源儲(chǔ)能系統(tǒng)出貨量已連續(xù)七年位居中國(guó)企業(yè)第一，因而，我們將以陽(yáng)光電源官網(wǎng)公布的大型儲(chǔ)能系統(tǒng)以及分布式儲(chǔ)能系統(tǒng)作為案例基礎(chǔ)，來(lái)推測(cè)在電池模組端，儲(chǔ)能系統(tǒng)對(duì)連接器的需求情況。

大型地面、工商業(yè)電站儲(chǔ)能系統(tǒng)相關(guān)參數(shù)(圖源陽(yáng)光電源官網(wǎng)) 嗶哥嗶特產(chǎn)業(yè)研究室調(diào)查報(bào)告顯示，大型儲(chǔ)能電站的單個(gè)電池模組至少要用到3套連接器(包括儲(chǔ)能連接器與信號(hào)連接器)，則可推導(dǎo)出陽(yáng)光電源該款3150kW的大型儲(chǔ)能系統(tǒng)對(duì)連接器的總體需求≥60套，其中儲(chǔ)能連接器的數(shù)量≥20套。 當(dāng)然，電池模組對(duì)連接器的需求量與單塊電池能量密度息息相關(guān)，在某一確定功率的儲(chǔ)能系統(tǒng)下，電池能量密度越高，所需的電池模組則越少，對(duì)連接器的總需求也會(huì)有所減少。 我們將條件轉(zhuǎn)換為陽(yáng)光電源分布式儲(chǔ)能系統(tǒng)的電池模組來(lái)看，則50kW的儲(chǔ)能系統(tǒng)所需的連接器數(shù)量大概為22套~84套。(注：該部分以陽(yáng)光電源儲(chǔ)能項(xiàng)目的電池塊作為測(cè)算依據(jù))

工商業(yè)、家庭類分布式儲(chǔ)能系統(tǒng)相關(guān)參數(shù)(圖源陽(yáng)光電源官網(wǎng)) 從行業(yè)這一宏觀層面來(lái)看，嗶哥嗶特產(chǎn)業(yè)研究室調(diào)研報(bào)告表明，1MW的大型儲(chǔ)能產(chǎn)品里單塊電池容量平均在2.5kWh~3.5kWh左右，以此為計(jì)算基礎(chǔ)，則1MW的大型儲(chǔ)能項(xiàng)目的電池端需要使用858~1200套左右的連接器，其中對(duì)儲(chǔ)能連接器需求量≥285套。GGII曾預(yù)測(cè)，至2025年，全球儲(chǔ)能電池出貨量將達(dá)500GWh。以3.5kWh的單塊電池容量來(lái)看，2025年全球儲(chǔ)能電池端將創(chuàng)造1429億套儲(chǔ)能連接器的市場(chǎng)。(注：2025年主流電池的單塊儲(chǔ)能容量有所提升，實(shí)際對(duì)儲(chǔ)能連接器的需求≤1429億套) 以上便是為大型電站以及工商業(yè)、家庭儲(chǔ)能系統(tǒng)的電池模組對(duì)連接器的運(yùn)用。我們?cè)谏衔囊蔡岬?，?chǔ)能匯流箱以及變流器/逆變器對(duì)儲(chǔ)能連接器也有一定需求。嗶哥嗶特產(chǎn)業(yè)研究室調(diào)研報(bào)告顯示，建設(shè)1MW儲(chǔ)能項(xiàng)目，儲(chǔ)能系統(tǒng)中的匯流箱、逆變器及其他設(shè)備對(duì)儲(chǔ)能連接器的需求保持在200套左右。

圖源嗶哥嗶特產(chǎn)業(yè)研究室

兩塊特殊的儲(chǔ)能連接器市場(chǎng)

上部分的數(shù)值推算主要聚焦于一個(gè)完整的儲(chǔ)能系統(tǒng)。在舉例的十大應(yīng)用場(chǎng)景下，還有兩部分應(yīng)用場(chǎng)景是相對(duì)特殊的——新能源汽車與便攜式儲(chǔ)能。 在新能源汽車中，儲(chǔ)能連接器的使用只與新能源汽車中的動(dòng)力電池有關(guān)。新能源汽車主要的補(bǔ)能方式為充電或換電，充電模式對(duì)應(yīng)的儲(chǔ)能連接器為高壓連接器或電源連接器，換電模式對(duì)應(yīng)的儲(chǔ)能連接器則為換電連接器。 中汽協(xié)數(shù)據(jù)表明，2022年，我國(guó)新能源汽車產(chǎn)量為705.8萬(wàn)輛;2023年1-4月，我國(guó)新能源汽車產(chǎn)量為229.1萬(wàn)輛。目前，一輛新能源汽車平均需要裝配20個(gè)電池包，電量在50~60度之間，以一個(gè)電池包配對(duì)一套儲(chǔ)能連接器、一套信號(hào)連接器的情況來(lái)看，2022年我國(guó)新能源汽車對(duì)連接器的需求量保持在2.82億套，2023年1-4月新能源汽車對(duì)連接器的需求量保持在0.92億套。 嗶哥嗶特產(chǎn)業(yè)研究室數(shù)據(jù)顯示，2025年全球新能源汽車市場(chǎng)或?qū)閮?chǔ)能連接器創(chuàng)造出超10億套的市場(chǎng)規(guī)模。新能源汽車有望成為儲(chǔ)能連接器最大的應(yīng)用市場(chǎng)之一。 此外，我們還需要談?wù)劚銛y式儲(chǔ)能。 ? 便攜式儲(chǔ)能以其便攜性、隨地隨充為特點(diǎn)，能夠滿足諸如移動(dòng)電子設(shè)備、家電設(shè)備的補(bǔ)能與供電需求，因而低端類的連接器數(shù)量較多，高端的大功率連接器接口偏少。這些低端類的連接器主要為USB系列、三角插、XT60等類型，價(jià)值量與技術(shù)門(mén)檻較低。 但不可否認(rèn)的是，為滿足多樣的充電需求，便攜式儲(chǔ)能對(duì)連接器的需求量確實(shí)較大。中國(guó)化學(xué)與物理電源行業(yè)協(xié)會(huì)預(yù)測(cè)稱，至2026年便攜式儲(chǔ)能市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到882.3億元人民幣，年均復(fù)合增速將維持在51.29%。便攜式儲(chǔ)能市場(chǎng)發(fā)展?jié)摿^大，能夠成為連接器的可靠終端下游。

摸著石頭過(guò)河的儲(chǔ)能連接器市場(chǎng)

在5月中旬，《國(guó)際線纜與連接》編輯部問(wèn)訪了30余家中小型連接器企業(yè)以了解行業(yè)發(fā)展趨勢(shì)，我們發(fā)現(xiàn)，儲(chǔ)能連接器的出場(chǎng)頻率顯著，開(kāi)發(fā)、推廣儲(chǔ)能連接器產(chǎn)品已經(jīng)成為中小型連接器企業(yè)的生存機(jī)遇。 但也有企業(yè)在訪談過(guò)程中向我們表示了入局其中的顧忌——我國(guó)儲(chǔ)能連接器暫未有明確的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)與行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，儲(chǔ)能連接器市場(chǎng)正處于摸著石頭過(guò)河階段，中小企業(yè)入局其中將面臨“生死門(mén)”。 這種顧忌不無(wú)道理。 我國(guó)新能源發(fā)展迅速，市場(chǎng)規(guī)模較大，一定程度上刺激了連接器企業(yè)在新能源領(lǐng)域的開(kāi)拓與發(fā)展。整體看來(lái)，受益于我國(guó)儲(chǔ)能終端技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用，我國(guó)儲(chǔ)能連接器產(chǎn)品走在全球先列，連接器上市企業(yè)瑞可達(dá)在2022年年報(bào)中曾表明儲(chǔ)能連接器的海外市場(chǎng)反饋良好。 儲(chǔ)能連接器市場(chǎng)發(fā)展于近兩年，截至2022年年底入局企業(yè)便已突破百家。2023年，在消費(fèi)電子市場(chǎng)依舊頹靡之際，入局儲(chǔ)能領(lǐng)域的連接器企業(yè)更甚。未來(lái)確立國(guó)標(biāo)、行標(biāo)后，部分連接器企業(yè)的產(chǎn)品或?qū)⒚媾R技術(shù)不符、型號(hào)不符、參數(shù)不符的問(wèn)題。 我國(guó)儲(chǔ)能連接器正處于走獨(dú)木橋階段，確立儲(chǔ)能連接器國(guó)標(biāo)與行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)有賴于連接器大企的技術(shù)引領(lǐng)、有賴于儲(chǔ)能連接器市場(chǎng)的良性競(jìng)爭(zhēng)與合作，此外別無(wú)他法。

編輯:黃飛