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儲能熱管理賽道高景氣 儲能液冷滲透率大幅提升-派沃儲能液冷

據Wood Mackenzie測算, 2021年電化學儲能系統成本約為277美元/KWh(摺合人民幣約18。0億元/GWh*),預計 2025年儲能系統成本將下降33%至184。5美元/KWh(摺合人民幣約12元/GWh*),四年降價CAGR為10。7%。透過價格和前文測算儲能裝機量得出2025年全球儲能市場規模約為4336億元,國內儲能市場規模約為1241億元,佔比 28。6%。

儲能熱管理是保證儲能系統持續安全執行的關鍵

儲能系統產熱大,散熱空間有限,自然通風下難以實現溫度控制,易損害電池的壽命和安全。與動力電池系統相比,儲能系統電池的功率更 大,數量更多,產熱更多,而電池排列緊密又導致散熱空間有限,熱量難以快速、均勻地散發,易引起電池組之間的熱量聚集、執行溫差過 大等現象,最終損害電池的壽命和安全。 鋰電池放電倍率與產熱正相關,儲能系統大容量發展趨勢下,熱管理系統配備需求不斷增強。儲能系統主動參與調峰調頻,高倍率高容量的 發展趨勢下產熱顯著增加,熱管理系統的重要性不斷增強。 熱管理是保證儲能系統持續安全執行的關鍵。理想情況下的熱管理設計可以將儲能系統內部的溫度控制在鋰電池執行的最佳溫度區間(10- 35℃),並保證電池組內部的溫度均一性,從而降低電池壽命衰減或熱失控的風險。

技術路線:以風冷和液冷為主,熱管、相變冷卻在研

目前儲能熱管理的主流技術路線是風冷和液冷。儲能熱管理技術路線主要分為風冷、液冷、熱管冷卻、相變冷卻,其中熱管和相變冷 卻技術尚未成熟。 風冷:透過氣體對流降低電池溫度。具有結構簡單、易維護、成本低等優點,但散熱效率、散熱速度和均溫性較差。適用於產熱率 較低的場合。 液冷:透過液體對流降低電池溫度。散熱效率、散熱速度和均溫性好,但成本較高,且有冷液洩露風險。適用於電池包能量密度 高,充放電速度快,環境溫度變化大的場合。熱管&相變:分別透過介質在熱管中的蒸發吸熱和材料的相態轉換來實現電池的散熱。

儲能液冷:高效散熱,滲透率有望大幅提升

目前儲能熱管理中液冷方案關注度更高,有望引領中長期發展方向。液冷的單套系統價值量高於風冷系統,市面已有成熟方案,新進入者眾 多,主流供應商仍在加速研究迭代,有望成為未來儲能熱管理的主流溫控方案。

液冷以液體為冷卻介質,透過對流換熱將電池產生的熱量帶走。液體冷卻介質的換熱係數高、比熱容大、冷卻速度快,可有效降低電池的最 高溫度和提高溫度分佈的均勻性,同時液冷系統的結構較為緊湊。液體與電池的接觸模式有兩種:一種是直接接觸,電池單體或者模組沉浸 在液體(如電絕緣的矽油)中,讓液體直接冷卻電池,此方案對絕緣性要求較高;另一種是在電池間設定冷卻通道或者冷板,讓液體間接冷 卻電池,儲能系統多數採用此種方案。液冷技術的研究主要關注於液體冷卻劑的選擇、流道的最佳化、流速的最佳化以及熱電耦合模型等。

據華經產業研究院,2021年儲能液冷系統價值量在9000萬元/GWh。從價值量拆分來看,液冷主機價值量最高,其中包 括壓縮機、冷凝器、節流器、蒸發器、水泵等零部件,其次是液冷板,液冷主機和液冷板合計佔比約為68%;換熱器 佔比約為10%,管路佔比約為8%。

儲能熱管理解決方案商百舸爭流

派沃股份:儲能液冷及溫控管理解決方案開拓先鋒

派沃,匯聚儲能熱管理行業諸多資深專家,掌握儲能液冷及熱管理核心技術。針對企業客戶遇到的各類應用場景,以更高效節能的液冷產品為基礎,研發構建專為充電樁儲能、新能源車換電站、資料中心以及動力電池等需要控溫場景的液冷系統,並不斷堅持科技創新,拓寬產業化發展之路,竭誠為全球多個國家與地區的客戶提供新能源熱管理溫控解決方案。以科技創新,助力國家碳達峰碳中和。

派沃系列儲能液冷機組是針對儲能行業電池熱管理等應用環境而開發的一款溫控產品,適用於給儲能電池冷卻、加熱以及其它對溫度波動敏感的裝置進行溫度控制。本產品功能齊備,整合上位機通訊、告警等功能,可靠性高,安裝簡單便捷,無需複雜除錯。

英維克:精密溫控龍頭,風冷液冷雙端佈局儲能熱管理

通訊、IDC溫控起家,新能源客車、軌交領域拓展後發力儲能溫控,已具有一定業務規模。公司2005年成立,2006年推出並構建了以通訊基站、戶外機櫃專用空調、IDC節能空調為主的產品體系;2015年成立子公司深圳科泰專門負責新能 源客車空調的研產銷工作,2018年公司新能源客車空調大批次應用於多地公交集團;同年收購上海科泰切入軌道交通領域溫控;公司是最早涉及電 化學儲能系統的廠商,最早於2016年推出了水冷機組的解決方案,2018年儲能環境解決方案大量應用於國內外儲能電站,2020年在風冷系列機櫃 空調基礎上,開始為中國、歐美儲能行業提供液冷系統的全鏈條綜合解決方案,並不斷最佳化端到端液冷系統。

申菱環境:IDC、工業空調專家,戰略佈局熱泵、儲能溫控領域

公司基於IDC溫控技術與儲能溫控技術同源性,切入儲能溫控市場。公司2000年成立,聚焦於工業工藝、專業特種、資料服務、高階公建四大領域,提供環境調控整體垂直解決方案。2014年公司精密 空調生產基地投產,正式進入資料服務領域,公司在該領域業務發展迅速,近年來已成為公司主導成長性業務。公司計劃加速在儲能 領域的佈局,公司資料中心液冷溫控技術較為成熟,熱管理方案體系完善,有望快速切入儲能熱管理領域。

同飛股份:工業溫控龍頭,儲能溫控業務乘“雙碳”風而起

國內領先數控裝備和電力電子裝置溫控企業,技術同源切入儲能溫控領域。公司2001年成立,深耕工業溫控領域20年,公司溫控業務主要覆蓋三大領域:數控裝備領域(提供液體恆溫裝置、電氣箱恆溫裝置),電力電子 溫控領域(提供純水冷卻單元、電氣箱恆溫裝置、特種換熱器),儲能領域(提供液體恆溫裝置),下游客戶涵蓋西門子(中國)、日本三菱、 瑞士GF、陽光電源、思源電氣、新風光 、海天精工、紐威數控等海內外多家知名企業。公司產品之一純水冷卻單元,技術要求與儲能溫控裝置高 度類似,電氣箱恆溫裝置技術可遷移至儲能風冷技術,液體恆溫技術可遷移至儲能液冷技術。

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