相變儲(chǔ)能技術(shù)
關(guān)注創(chuàng)建者：匿名 創(chuàng)建時(shí)間：2026-01-04
相變儲(chǔ)能技術(shù)的視頻教程
新能源汽車電池/儲(chǔ)能熱管理結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)階到高階-十大專題50個(gè)技術(shù)點(diǎn)掌握熱結(jié)構(gòu)建模核心能力
所以課程的最后一章，我們一起了解一下儲(chǔ)能的熱管理分析和工作內(nèi)容。
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LS-DYNA二氧化碳相變爆破（煤巖定向增透氣體爆破技術(shù)）
具體包括： 1.講解二氧化碳相變爆破技術(shù)的工程應(yīng)用和理論技術(shù)科普； 2.學(xué)會(huì)模擬二氧化碳相變爆破建模和氣體爆破參數(shù)設(shè)置； 3.學(xué)會(huì)煤巖定向致裂的設(shè)置方法，可推廣應(yīng)用于切縫藥包爆破、聚能爆破、射孔爆破等技術(shù)； 4.學(xué)會(huì)HJC本構(gòu)模型+mat_add_erosion模擬裂紋； 5.學(xué)會(huì)RHT本構(gòu)模型輸出損傷云圖模擬裂紋； 6.講解后處理如何輸出云圖、輸出單元時(shí)程曲線、測(cè)量裂紋長(zhǎng)度、保存excel
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相變儲(chǔ)能技術(shù)的實(shí)例教程
來(lái)源 | Journal of Energy Storage
01
背景介紹
解決世界能源問題和減緩全球變暖需要?jiǎng)?chuàng)新的傳熱技術(shù)。通過(guò)利用傳熱領(lǐng)域的最新進(jìn)展，可以開發(fā)出提高能源效率、高效利用清潔能源、減少環(huán)境污染和碳排放的創(chuàng)新解決方案。
新型傳熱技術(shù)的開發(fā)和實(shí)施對(duì)于應(yīng)對(duì)全球能源和環(huán)境挑戰(zhàn)以及確保電子元件的可靠運(yùn)行至關(guān)重要。由于電子元件的工作溫度顯著影響其可靠性，因此，熱管理對(duì)于電子系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和操作至關(guān)重要，熱管理能力不足可能會(huì)導(dǎo)致性能下降、關(guān)鍵組件故障。如今，由于電子設(shè)備的物理尺寸不斷縮小以及可用于熱管理的空間有限，尋找合適的電子設(shè)備冷卻技術(shù)已成為一項(xiàng)重大挑戰(zhàn)。封裝相變材料（EPCM）由于其吸收和釋放大量熱量的能力，在與冷卻和加熱相關(guān)的各個(gè)領(lǐng)域，特別是在熱能存儲(chǔ)領(lǐng)域中受到了極大的關(guān)注。
02
成果掠影
近期，沙迦美國(guó)大學(xué)Mohammad O. Hamdan研究團(tuán)隊(duì)通過(guò)將相變材料封裝在保護(hù)殼中，EPCM可以克服相變過(guò)程中的泄漏問題，并可以提高PCM的熱穩(wěn)定性、可靠性和性能。此外，EPCM還可以定制以滿足特定的應(yīng)用要求，例如不同的熔點(diǎn)和導(dǎo)熱率。該篇綜述全面概述了 EPCM，包括用于封裝的殼材料、封裝方法、EPCM 特性和熱性能、商用 EPCM，以及最新的研究、應(yīng)用、實(shí)驗(yàn)分析以及各種用于分析EPCM行為的數(shù)值模型，為后續(xù)儲(chǔ)能和熱管理系統(tǒng)的開發(fā)提供了重要指導(dǎo)。
展開 從美國(guó)國(guó)家航空和航天局于1978年6月成功發(fā)射世界上第一顆裝載有源相控陣天線的海洋衛(wèi)星SEASAT-1至
今
，經(jīng)過(guò)數(shù)十年的發(fā)展，國(guó)內(nèi)外有源相控陣天線熱控技術(shù)總體上可以分為四個(gè)層次：第一代結(jié)構(gòu)導(dǎo)熱技術(shù)，第二代熱管和相變儲(chǔ)能技術(shù)，第三代流體回路技術(shù)，第四代微流道、射流冷卻技術(shù)．
在新一代熱控技術(shù)不斷發(fā)展的同時(shí)，由于一些具有獨(dú)特物性的材料的研發(fā)以及裝備制造技術(shù)的提升，第一代的結(jié)構(gòu)導(dǎo)熱技術(shù)和第二代的熱管與相變儲(chǔ)能技術(shù)也隨之呈現(xiàn)出新的面貌．
展開 新能源+氫儲(chǔ)能，可以利用可再生資源特別是“棄風(fēng)棄光”進(jìn)行電解水制氫，再用氫氣發(fā)電，包括燃料電池發(fā)電上網(wǎng)和氫燃料電池汽車等在交通領(lǐng)域的應(yīng)用。
相比電化學(xué)儲(chǔ)能，氫儲(chǔ)能更加高效。氫儲(chǔ)能適用于長(zhǎng)時(shí)間、跨區(qū)域、靈活應(yīng)對(duì)可再生能源季節(jié)性波動(dòng)的儲(chǔ)能場(chǎng)景，是少有的能夠儲(chǔ)存上百千瓦時(shí)以上的儲(chǔ)能形式。
氫儲(chǔ)能技術(shù)可以在多個(gè)儲(chǔ)能領(lǐng)域發(fā)揮重要作用，使得它具有更豐富的商業(yè)化路徑和應(yīng)用場(chǎng)景。這也讓氫儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)更具想象空間。
01
氫儲(chǔ)能技術(shù)路線圖
氫儲(chǔ)能的發(fā)展，需要從制氫、儲(chǔ)氫、運(yùn)氫、發(fā)電等方面整體規(guī)劃， 在關(guān)鍵技術(shù)上進(jìn)一步突破。
電解水制氫是一種清潔的制氫方式。目前主要是堿性水電解（AE）、質(zhì)子交換膜水電解（PEM）、陰離子交換膜水電解（AEM）以及固體氧化物水電解（SOE）四種技術(shù)路線。堿性水電解與PEM的產(chǎn)業(yè)化程度相對(duì)較高，前者技術(shù)成熟、成本低，但快速啟動(dòng)與變載能力相對(duì)較差；后者效率高，運(yùn)行靈活，與風(fēng)電、光伏的適配性更佳，但當(dāng)前成本仍較高。
△水電解制氫儲(chǔ)能原理
圖源：葉明哲工作室
電解水制氫系統(tǒng)由電解槽、輔助系統(tǒng)組成。電解槽是電解反應(yīng)發(fā)生的主要場(chǎng)所，輔助系統(tǒng)則包括電力轉(zhuǎn)換、水循環(huán)、氣體分離、氣體提純等模塊。從成本構(gòu)成來(lái)看，電解槽在制氫系統(tǒng)總成本中的占比約為40%-50%，此外電力轉(zhuǎn)換系統(tǒng)、水循環(huán)系統(tǒng)以及氫氣收集系統(tǒng)也在總成本中占據(jù)較高的比例。
圖源：IRENNA、東北證券
氫儲(chǔ)能技術(shù)路線圖如下：
02
氫儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)圖譜
氫儲(chǔ)能技術(shù)可以在多個(gè)儲(chǔ)能領(lǐng)域發(fā)揮重要作用，使得它具有更豐富的商業(yè)化路徑和應(yīng)用場(chǎng)景。
氫儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)鏈，可大致分為制氫、儲(chǔ)運(yùn)以及應(yīng)用三個(gè)環(huán)節(jié)。
展開 儲(chǔ)能技術(shù)在電力行業(yè)應(yīng)用范圍
從技術(shù)原理上講，儲(chǔ)能技術(shù)主要分為物理儲(chǔ)能、電化學(xué)儲(chǔ)能和電氣儲(chǔ)能、熱儲(chǔ)能和化學(xué)儲(chǔ)能這幾大類。
儲(chǔ)能技術(shù)路徑分析
各類儲(chǔ)能技術(shù)中，抽水蓄能是應(yīng)用最為成熟；儲(chǔ)熱技術(shù)也已處于規(guī)模化應(yīng)用階段，目前我國(guó)火電靈活性改造大部分采取儲(chǔ)熱技術(shù)；鋰離子電池儲(chǔ)能開始近兩年得到了飛速應(yīng)用；壓縮空氣以及液流電池也迎來(lái)了商業(yè)化應(yīng)用。
各種儲(chǔ)能技術(shù)優(yōu)缺點(diǎn)對(duì)比
六類儲(chǔ)能技術(shù)分析
01 抽水蓄能
抽水蓄能具有技術(shù)優(yōu)、成本低、壽命長(zhǎng)、容量大、效率高等優(yōu)點(diǎn)。由于抽水蓄能電站運(yùn)行模式是將能量在電能和水的勢(shì)能之間轉(zhuǎn)換，其儲(chǔ)能容量主要取決于上下水庫(kù)的高度差和水庫(kù)容量，由于水的蒸發(fā)滲漏現(xiàn)象導(dǎo)致的損失幾乎可以忽略不計(jì)，抽水蓄能的儲(chǔ)能周期得以無(wú)限延長(zhǎng)，可適應(yīng)各種儲(chǔ)能周期需求，系統(tǒng)循環(huán)效率可達(dá)70%-80%。與此同時(shí)，建設(shè)完成后的抽蓄電站壩體可使用100年左右，電機(jī)設(shè)備等預(yù)計(jì)使用年限在40-60年左右。
2021 年我國(guó)各儲(chǔ)能技術(shù)裝機(jī)占比
成本測(cè)算：當(dāng)前最為經(jīng)濟(jì)的儲(chǔ)能方式為探究抽水蓄能電站經(jīng)濟(jì)性，我們對(duì)抽水蓄能電站儲(chǔ)能度電成本進(jìn)行了測(cè)算。
抽水蓄能 LCOS 測(cè)算核心假設(shè)
考慮抽水蓄能電站初始投資成本與項(xiàng)目選址密切相關(guān)，后期新建項(xiàng)目選址經(jīng)濟(jì)性下降，初始投資成本可能將會(huì)上升，另外電站實(shí)際循環(huán)次數(shù)假定在300-500次之間。我們預(yù)計(jì)不考慮充電成本的前提下，常規(guī)抽水蓄能電站LOCE范圍為0.23- 0.34元/kWh。
抽水蓄能 LCOS 敏感性分析
“十四五”以來(lái)，我國(guó)加快部署抽水蓄能項(xiàng)目開發(fā)建設(shè)。
展開 儲(chǔ)能電站電池一般為串并聯(lián)連接，連接方式對(duì)熱失控傳播影響較大。Liu等研究了并聯(lián)方式對(duì)鋰離子電池?zé)崾Э貍鞑ズ图?xì)水霧主動(dòng)降溫的影響。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，并聯(lián)連接的電池顯示出更低的熱失控起始溫度，這會(huì)導(dǎo)致細(xì)水霧作用的臨界溫度節(jié)點(diǎn)降低。當(dāng)臨界溫度降低到100 ℃以下時(shí)，冷卻過(guò)程主要依賴水的吸熱，這使得控制效果大幅降低。Huang等研究了液氮對(duì)4.2 V、2200 mAh的LCO電池?zé)崾Э氐睦鋮s和抑制效果。結(jié)果表明，在熱失控早期施加液氮可以成功預(yù)防熱失控的發(fā)生。隨著電池表面溫度的增加，液氮對(duì)電池的抑制作用減弱，但噴灑29.3 g液氮在80 s就將9.24 Wh電池的表面溫度從700 ℃降低到100 ℃，顯示了較高的冷卻能力。由于液氮的工程布置復(fù)雜，使得規(guī)模應(yīng)用受到限制。3.1.2 熱失控阻隔抑制技術(shù)在阻隔技術(shù)方面，Yuan等研究了空氣、鋁板、石墨復(fù)合板和鋁填充等四種間隙材料對(duì)熱失控傳播的影響，研究表明石墨復(fù)合板和鋁填充可有效抑制熱失控的傳播。Niu等研究了低導(dǎo)熱和阻燃復(fù)合相變材料對(duì)抑制方形鋰電池?zé)崾Э貍鞑サ淖饔谩＝Y(jié)果表明，添加阻隔材料的鋰電池組熱失控傳播得到抑制。Weng等的研究也表明復(fù)合相變材料熱失控阻隔技術(shù)能夠有效抑制熱失控傳播并限制火災(zāi)載荷，對(duì)火災(zāi)防控有重要意義。
3.2 鋰電池滅火技術(shù)
鋰離子電池滅火技術(shù)研究的重點(diǎn)主要是滅火介質(zhì)的開發(fā)和利用，圖6為常見的鋰電池滅火介質(zhì)效果和滅火策略。Xu等開展了二氧化碳、HFC-227ea、細(xì)水霧三種滅火劑抑制鋰電池火災(zāi)的實(shí)驗(yàn)研究。在電池泄壓閥打開時(shí)停止加熱，施加滅火劑。實(shí)驗(yàn)表明，各滅火介質(zhì)均可抑制電池的燃燒，二氧化碳和HFC-227ea在釋放過(guò)程中仍出現(xiàn)火焰，而細(xì)水霧無(wú)火焰，表明冷卻能力強(qiáng)的滅火介質(zhì)對(duì)鋰電池火災(zāi)的抑制效果良好。
圖6鋰電池滅火介質(zhì)效果和滅火策略
Liu等開發(fā)了一種滅火和快速冷卻的一體化的消防技術(shù)。
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相變儲(chǔ)能技術(shù)的相關(guān)專題、標(biāo)簽、搜索
相變儲(chǔ)能技術(shù)的最新內(nèi)容
2026年越南國(guó)際電池及儲(chǔ)能技術(shù)展覽會(huì)Battery Expo 2026
展出時(shí)間：2026年6月24-26日
展會(huì)地點(diǎn)：越南河內(nèi)ICE國(guó)際會(huì)展中心
主辦單位：越南工業(yè)貿(mào)易部、越南電力與可再生能源局、越南電力集團(tuán)
組展公司：廣州勵(lì)智穎展覽服務(wù)有限公司
越南國(guó)際電池儲(chǔ)能展是越南規(guī)模頗具影響力的新能源科技類展會(huì)
2024第二屆中國(guó)（青島）國(guó)際太陽(yáng)能光伏及儲(chǔ)能展覽會(huì)
The 2nd China (Qingdao) International Solar Photovoltaic and Energy Storage Exhibition 2024
-----中國(guó)光儲(chǔ)充行業(yè)發(fā)展大會(huì)
2024
來(lái)源 | 金融界，國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局
2023年12月16日消息，據(jù)國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局公告，深圳市英維克科技股份有限公司申請(qǐng)一項(xiàng)名為“一種相變風(fēng)冷散熱裝置“，公開號(hào)CN117239280A，申請(qǐng)日期為2023年10月。
專利摘要顯示，本發(fā)明公開了一種相變風(fēng)冷散熱裝置，包括散熱基板、換熱器、回流管和出氣管，所述出氣管連通在所述散熱基板的氣體出氣口和所述換熱器的氣體進(jìn)口之間
來(lái)源 | Journal of Energy Storage
01
背景介紹
解決世界能源問題和減緩全球變暖需要?jiǎng)?chuàng)新的傳熱技術(shù)。通過(guò)利用傳熱領(lǐng)域的最新進(jìn)展，可以開發(fā)出提高能源效率、高效利用清潔能源、減少環(huán)境污染和碳排放的創(chuàng)新解決方案。
新型傳熱技術(shù)的開發(fā)和實(shí)施對(duì)于應(yīng)對(duì)全球能源和環(huán)境挑戰(zhàn)以及確保電子元件的可靠運(yùn)行至關(guān)重要
儲(chǔ)能電站鋰離子電池火災(zāi)事故頻發(fā)引起了人們對(duì)鋰離子電池?zé)崾Э靥匦院头揽丶夹g(shù)的關(guān)注與重視。本文將儲(chǔ)能電站鋰離子電池在外部濫用條件下的熱失控演化過(guò)程劃分為3個(gè)階段和6個(gè)過(guò)程，分別是熱失控早期、熱失控發(fā)生期、火災(zāi)初期3個(gè)階段和放熱、產(chǎn)氣、增壓、噴煙、起火燃燒和氣體爆炸6個(gè)過(guò)程。整個(gè)演化過(guò)程各階段并不是獨(dú)立的，而是化學(xué)反應(yīng)重疊交叉進(jìn)行的。因儲(chǔ)能電站火災(zāi)與傳統(tǒng)火災(zāi)燃燒特性差異較大，需根據(jù)其熱失控演化過(guò)程特點(diǎn)提出針對(duì)性的防控措施
來(lái)源 | Advanced Materials
01
背景介紹
通過(guò)設(shè)計(jì)微/納米結(jié)構(gòu)和調(diào)控表面潤(rùn)濕性來(lái)提高沸騰傳熱一直是人們普遍關(guān)注的話題，因?yàn)樗诟鞣N工業(yè)領(lǐng)域有著巨大的需求。通過(guò)利用工作流體（如氟化電子液體）沸騰的液體-蒸汽潛熱交換實(shí)現(xiàn)的相變冷卻，有利于將來(lái)大量技術(shù)或應(yīng)用中的高功率密度電子設(shè)備的熱管理，在包括5G、云計(jì)算、
4月28日，“第二屆電子紙產(chǎn)業(yè)生態(tài)發(fā)展高峰論壇”在上海寶山落幕。本次活動(dòng)由上海市科委、寶山區(qū)政府指導(dǎo)，寶山區(qū)發(fā)展改革委、寶山區(qū)科委主辦，CINNO?ePaper Insight、上海市寶山青川電子紙產(chǎn)業(yè)促進(jìn)中心與上海長(zhǎng)江軟件園聯(lián)合承辦。 電子紙產(chǎn)業(yè)藍(lán)皮書的主編單位，CINNO Research旗下ePaper Insight是專注電子紙產(chǎn)業(yè)鏈觀察的子品牌，在本次論壇上解讀了2022年電子紙產(chǎn)業(yè)的發(fā)
在新一代熱控技術(shù)不斷發(fā)展的同時(shí)，由于一些具有獨(dú)特物性的材料的研發(fā)以及裝備制造技術(shù)的提升，第一代的結(jié)構(gòu)導(dǎo)熱技術(shù)和第二代的熱管與相變儲(chǔ)能技術(shù)也隨之呈現(xiàn)出新的面貌．
1、長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能：碳中和時(shí)代的必然選擇
1.1、儲(chǔ)能的本質(zhì)：讓能量更可控
儲(chǔ)能的核心是實(shí)現(xiàn)能量在時(shí)間和空間上的移動(dòng)，本質(zhì)上是讓能量更加可控。我們 把各種發(fā)電方式的本質(zhì)歸一化，可以發(fā)現(xiàn)：火電、核電、生物質(zhì)發(fā)電天然就有相 應(yīng)的介質(zhì)進(jìn)行能量的存儲(chǔ)，并且介質(zhì)適宜進(jìn)行貯存和運(yùn)輸，即本身就配置了儲(chǔ)能 功能。而對(duì)于水力發(fā)電、風(fēng)力發(fā)電、光熱發(fā)電、光伏發(fā)電而言，發(fā)電借助的來(lái)源 是瞬時(shí)的、不可貯存和轉(zhuǎn)運(yùn)的。相應(yīng)地，如果我們想讓這些能源更加可控
美國(guó)國(guó)家可再生能源實(shí)驗(yàn)室（NREL）研究員Kerry Rippy發(fā)表文章，題目是：These 3 energy storage technologies can help solve the challenge of moving to 100% renewable electricity（這三種儲(chǔ)能技術(shù)突破有助于解決向100%可再生電力轉(zhuǎn)變）。
