165億市場!破局安全問題!液冷儲能,真這么賺錢嗎?(附風冷&液冷對比)

在“雙碳”目標大背景下,隨著光伏、風能等可再生能源的建設速度加快,儲能以主動跨時段、跨季節的發用平衡能力,締造著商業價值。

今年以來,電化學儲能更是飛速發展。截至6月底,我國新型儲能累計裝機規模超過17.33GW/35.80GWh,已超過2022全年新增裝機規模。巨大的市場潛力也獲得普遍共識。

然而,儲能的發展繞不開一項重要的安全技術——儲能溫控。在儲能大容量高安全的要求下,溫控管理重要性尤為凸顯,是減少鋰電池安全隱患、事故發生的關鍵。

據分析預測,到2025年,儲能溫控市場出貨價值量將達到165億元。細分市場液冷儲能市場更是有望增長至74.1億元,實現4年內25倍的提升!眾多企業“嗅見”商機相繼入局。

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儲能安全事故頻發,溫控管理越來越受關注!    
根據CNESA不完全統計,從2011年起全球累計發生儲能安全事故70多起。即便在經歷十多年發展后,2022年全球儲能安全事故仍發生    17起 。
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?上圖為2022年全球儲能安全事故(點擊看大圖)

這些事故大多與熱失控有關 。

儲能系統一般由大量的鋰 電池組成,  由于自身特性,鋰電池對工作環境要求十分“嬌氣”,既畏冷又怕熱 。要想維持最佳性能和壽命,溫度區間需保持在10℃-35℃,每個單體間的溫差以不超過5℃為宜。 但在實際工作中,鋰電池往往會釋放大量熱量,導致儲能集裝箱工作溫度上升。

溫度過高, 鋰電池內電解 液及活潑物質的活性便會提升,電池內部會發生副反應、造成電解液分解,從而造成電池容量損失與副反應氣體 造成電池鼓脹,帶來安全隱患。

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?儲能溫控行業發展必要性

因此, 通過溫控系統對鋰電池進行熱管理,對儲能系統的安全、高效、長期運行十分必要。在此背景下, 業界對儲能溫控的關注度、需求度也急速增長。
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儲能溫控技術是什么?      

       
溫控系統,是儲能系統安全性保障的關鍵一環。它將儲能電池設備溫度保持在10-35℃合理區間,有效防止熱失控,此外,通過降低電池間溫差,延長壽命衰減。

它的直接下游是儲能系統集成商,儲能系統集成商下游一般為包括電網、發電集團等在內的業主方以及工商業需求場景。
 
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?儲能溫控產業鏈,資料來自浙商證券
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風冷&液冷技術對比      

       

目前較為成熟的儲能溫控技術有風冷、液冷兩種。

風冷技術:是以空氣為冷卻介質,利用對流換熱降低電池溫度的一種冷卻方式。


優勢在于結構簡單、易維護及成本低,但因為空氣比熱容、導熱系數都很低,  通常應用于產熱率較低的場合 ,如儲能領域的通信基站、小型地面電站。

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液冷技術: 以液體為冷卻介質,通過對流換熱將電池產生的熱量帶走。目前常用介質有水、乙二醇水溶液、純乙二醇、空調制冷劑和硅油等。

整體上液冷系統的換熱系數高、比熱容大、冷卻速度快,且液體比熱容不受海拔和氣壓的影響適用范圍較廣。同時,結構較為緊湊,空間占比小。

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液體冷卻介質與電池的接觸方式又分為浸沒式、冷板式兩種:

1、 浸沒式液冷,指電池單體或者模塊沉浸在液體中,讓液體直接冷卻電池;

關鍵在于導熱工質,導熱工質目前在系統成本中占比較高?,F有冷板式液冷方案的導熱工質一般為水和乙二醇的混合物,該混合物易揮發且泄露后會導致短路,已有部分溫控廠商自研自產液冷工質,目前液冷工質成本比純水高,單噸成本10萬元左右,進口氟化物成本在40萬/噸。

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2、 冷板式液冷,指在電池間設置冷卻通道、冷板。

冷卻液體在 管道內流動,通過 散熱片等介質與電池接觸而帶走熱量,由于沒有絕緣要求和流速限制,可以選用熱導率高的液體,換熱效果極佳。

浸沒式液冷中,冷卻液體直接與電池或電池模組接觸,所采用液體一般是熱導率高且絕緣的液體(如硅基油、礦物油、氟化液),能很好解決均溫性問題,但是絕緣液體粘稠度高,流速不高,制冷效果不高且導致電池PACK/集裝箱超重。

以下為風冷&液冷的綜合對比分析↓↓↓(點擊放大看)
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?綜合對比圖示,數據來源:EESA數據庫


     

     
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液冷技術“乘東風”快速發展,目前市場布局如何?    
當下,儲能項目更多地向大規模、高能量密度的趨勢發展,這對鋰電池儲能系統的壽命、安全提出更高的要求。因此,   具備更強散熱能力的液冷系統成為主流。
? 從性能上看,相較于風冷系統, 液冷系統功耗可降低超過30%、系統壽命提升13%,能夠 有效控制電池熱失控風險。

? 從成本上看,早期液冷系統初裝成本高于風冷系統,但目前液冷儲能系統中標價已出現低于風冷的情況。 未來隨著液冷市占率不斷提升,行業出貨量將不斷提升, 規模效應將顯現,液冷系統單位成本將進一步降低。

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?數據來源:2022年部分項目招標文件,陽光電源,EESA數據庫

目前已有多家企業跨界液冷儲能,各家都在發揮自身優勢、謀求創新突破。它們 主要以其他溫控領域的企業為主。 依據業務體系大致可分為數據中心溫控廠商; 工業制冷溫控廠商; 傳統空調、 壓縮機、風機廠商。

盒子 認為,在技術處理上, 溫控和空調制冷等有著相似的底層邏輯,因此在液冷技術漸趨主流后,這些企業 將在這一領域擁有先天的優勢。

一起來看看都有哪些企業!↓↓
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美的:儲能熱管理液冷機組新品      

       

作為中國家用空調行業知名企業,美的集團先后收入合康新能、科陸電子,在儲能領域不斷完善和布局。

今年4月,旗下美的樓宇科技正式發布多款儲能熱管理產品,均聚焦液冷技術路線。包括8kW儲能熱管理液冷機組(插框平臺)、20/40kW儲能熱管理液冷機組(側出風平臺)、40kW儲能熱管理液冷機組(頂出風平臺)包括8kW插框平臺、20/40kW側出風平臺、40kW頂出風平臺等。

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英維克:SoluKing液冷工質      

       

英維克是國內知名的精密溫控節能設備提供商,深耕機房空調等領域,也是儲能溫控領域最早布局的企業之一。

今年3月,公司發布了儲能專用SoluKing液冷工質2.0,針對儲能液冷系統的漏液風險,英維克以“自主研發、自主生產、自主交付、自主服務”四維一體的“全鏈條液冷解決方案”,通過服務產品化、產品模塊化、工廠預制化,實現工程產品化,致力于幫助客戶實現風險歸零。

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?ESIE儲能國際峰會現場客戶了解SoluKing液冷工質2.0
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黑盾股份:液冷環境解決方案      

       

蘇州黑盾環境股份有限公司,專業為工業系統提供各種類型的溫控解決方案。

在今年的ESIE儲能國際峰會上,蘇州黑盾環境股份有限公司攜專為儲能系統打造的風冷和液冷環境解決方案亮相。黑盾股份針對集裝箱式儲能系統PCS/電池溫控和安裝空間等特殊要求,為儲能系統專門設計生產了多個系列的液冷、空調和熱交換器等溫控產品,為儲能系統提供安全可靠、高效節能的精密溫控解決方案。

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申菱:儲能液冷一體機      

       

今年4月的ESIE儲能國際峰會電氣設備專場中,申菱儲能事業部陳華總經理以《液冷溫控,申菱全棧式解決方案》為主題發表演講,分享申菱垂直一體化儲能溫控方案,包括儲能集中式冷源溫控方案、儲能裝配式集成冷站、分散式和集中式儲能溫控方案等。

為客戶提供全方位的定制化服務,產品類型多樣功能齊全,可滿足不同用戶的需求。

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儲能液冷,未來前景廣闊    
未來幾年,隨著液冷儲能的占比將越來越大, 將激發儲能系統廠商持續布局新產品、新技術的熱情,    推動儲能系統的安全性和經濟性提升 !

 
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據公開信息統計,僅去年一年,科華數能、陽光電源、億緯鋰能、采日能源、星云時代、海博思創、海辰儲能、中天科技、上海電氣國軒、天合儲能、阿詩特、盛弘股份等數十家廠商已經跟進液冷趨勢。

發布的新品均涉及液冷技術,涵蓋了電網級、工商業和戶用儲能等多種場景。

以下為2022年液冷儲能系統新品整理↓↓↓(點擊放大看)

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寫在最后    
儲能大舞臺已然越發精彩!未來,圍繞著儲能溫控以及細分賽道下的液冷技術,市場將不斷深入。

有一點可以明確,溫控系統對儲能的安全、效率、壽命等起著至關重要的作用,相當于為市場扣上“安全帶”在市場激烈競爭的格局下,也將推動行業格局走向更為規范化的道路! 

文章來源:儲能盒子

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