谁来当储能行业的“扫地僧”？

需求倒推供给，储能产业进入一轮降价普及的周期。今年以来，碳酸锂价格的震荡下行给了储能厂商降价竞争的空间，中关村储能产业技术联盟（CNESA）数据显示，今年8月储能系统平均中标价格较年初已下滑28%。

除了原材料降价，与车用动力电池类似，储能系统降价也来源于对结构的创新，例如大容量电芯的使用就大幅减少了结构件和连接件的数量。

但成本和安全往往是一个“跷跷板”式的关系，结构的精简带来了成本下降，也带来了整个系统的重构，而新的系统对安全提出了更高的要求，这时候就需要一个“扫地僧”角色为整个系统的安全保驾护航。‍‍‍‍‍

精细化竞争

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储能行业的发展与动力电池行业不能说一模一样，起码也是一个模子里刻出来的。

先是先驱玩家探索市场，享受高溢价红利，然后当市场逻辑跑通，规模扩大，更多玩家入局，精细化竞争的时代就到来了。

体现这点的一个重要特征是储能厂商已经将降本增效放在了第一位，今年8月，国内一家储能电池公司楚能新能源喊出今年年底储能锂电池“0.5元/Wh”（不含税）的价格，业内人士直呼震撼。

公开信息显示，目前行业1MWh以上的电池采购价大约在0.62元/Wh，而楚能新能源同规模电芯的含税价大约为0.52元/Wh，别看中间只差1毛，但在动辄以GWh为单位配置的大储领域，成本的差距会被放大到千万级别。

楚能新能源的情况虽然特殊，但也正说明降价是行业的大趋势，带来降价的原因主要有三点：1、碳酸锂降价；2、新技术的引入；3、市场竞争加剧。

储能系统目前60%的成本集中在电池上，而电池的关键原材料碳酸锂在经历了去年60万元/吨的高峰后，今年一路震荡下跌，目前价格已经来到17万元/吨，原材料价格向下传导，今年上半年，中标均价1.33元/Wh，较去年全年均价下降14%。

新技术的引入对降本的影响也颇为显著，目前行业普遍推出的280Ah以上的大电芯就是一种趋势，更有公司已经推出560Ah的储能电芯，目的是减少电池与电池之间的连接件与BMS管理的复杂度。除此之外，天合储能还提出了“无PACK、无空调”的解决方案，降低机械成本的同时进一步提升能量的转化效率。

除了来自硬件和技术的降本，储能行业的市场机制也开始发挥作用，随着大量跨界企业涌入这一领域，今年的竞争烈度也再上一个台阶。

成本的竞争将行业加速导向了更加精细化的阶段，过去储能拼的是电芯的性能、物理“三防”的安全性，主打一个硬件管够。而新的阶段则要求储能厂商能充分安全地发挥每一颗电芯的性能，需要的是更精确的数据监测和更可靠的BMS管理。‍‍‍‍‍

这也是行业进化的必由之路。

半导体赋能

相比日新月异的电芯技术，BMS（电池管理系统）其实是困扰大多数储能厂商的难点。这一系统通过对每颗电芯电压、电流、温度的监测，推导出电池电量（SOC）、电池健康（SOH）等综合指标，旨在保护电池安全，提升电池系统性能。‍‍‍‍‍

在日前举办的德州仪器可再生能源半导体技术创新峰会上，复旦大学教授孙耀杰表示：“因为磷酸铁锂电池的放电特点是在20%-80%电量的时候，电压曲线特别平缓，如果监测精度不够，很容易误判电池电量。”

当复数的电芯出现电量测不准的情况，就很容易导致储能设施无法精准放出或吸纳电网的电量，孙耀杰表示：“目前行业研究允许的电量误差在5-7%，但行业整体离这一目标还有一定差距。”‍‍‍‍‍

除了SOC测量的精确性，储能系统BMS的难点还有两个核心难点，一是大量电芯的通信难题，二是整个储能系统的长寿命。

在过去的储能系统中，电芯之间串行通信，相当于挨家挨户查水表，全部查完再汇总情况，即使发现某个电芯参数不对，也很难满足实时反馈的需求。而电芯热失控的时间大约只有200秒，几秒钟的延误都可能带来巨额的损失。

在寿命方面，和储能系统相比，车用动力电池8年15万公里的质保都属于小儿科，目前行业对储能系统提出的要求是光储同寿，而前者通常有15-25年的寿命，这也是不少储能电池产品循环次数12000次-15000次的原因。

然而光有电芯层面的长寿命还不够，还需要BMS能控制复数电芯的SOC处在接近的水平，这样才能保证整个系统的长寿命。

上述三点非常考验储能BMS的能力，阳光电源、海博思创等储能公司也在大会上与TI共同探讨了储能BMS的难点，说白了核心其实是传感器、隔离、通信等半导体器件的能力。

以对电量SOC的监测为例，核心是通过对电流、电压监测，结合算法推算电量SOC。而磷酸铁锂电池放电的中段电压曲线十分平缓，如果传感器对电压的监控精度只能到10mV，那么对电压的监测结果很可能导致无法判断电池电量到底在70%还是40%。

在这种情况下，行业就需要半导体企业赋能，德州仪器的BQ79718芯片对电压的监测可以在-20℃到65℃之间做到±1mV的精度，即使更严苛的温度环境也能保持±1.7mV的精度，能精确监测出磷酸铁锂电池放电过程中的电压变化，从而得出精准的SOC数据。

在通信方面，德州仪器通过自研的菊花链方案实现了模拟前端芯片之间的链式通信，每十几个电池就用一个CMU来监测电压，CMU之间又利用菊花链通信，最后把数据汇总到上游的PCS系统，省去了中间大量数字处理和通信接口相关的芯片。这不仅是系统复杂度和成本的下降，也是通信速度的提升。

更精确的监测精度，更快的通信速度，实际上也提升了整个系统的耐用性，电池系统的一大难点就是复数电芯的一致性很难保持一致，而系统的充放电深度都是由状态最差的那颗电芯决定，因此控制好每颗电芯的SOC和SOH就能提升整个储能系统的使用寿命。

客观来说，虽然德州仪器提供的都是储能BMS各个环节相对基础的半导体器件，但并不意味着其身处边缘，在各家储能公司频频拿下大单，冲刺上市的路上，正是德州仪器这样的“扫地僧”角色打牢了行业的基础。