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儲能技術發(fā)展趨勢:液冷替代風冷

作者: | 發(fā)布日期: 2023 年 11 月 23 日 11:19 | 分類: 產業(yè)資訊

因為電池熱特性,熱管理成為電化學儲能產業(yè)鏈關鍵一環(huán)。從產業(yè)鏈價值量拆分來看,儲能系統(tǒng)中電池成本占比約55%,PCS占比約20%,BMS和EMS合計占比約11%,熱管理約占2%-4%。熱管理價值量占比相對較低,但卻起著至關重要的作用,是保證儲能系統(tǒng)持續(xù)安全運行的關鍵。
儲能技術發(fā)展趨勢:液冷替代風冷
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。

儲能技術發(fā)展趨勢:液冷替代風冷
風冷

通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(yōu)點,但散熱效率、散熱速度和均溫性較差。適用于產熱率較低的場合。

液冷

通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,且有冷液泄露風險。適用于電池包能量密度高,充放電速度快,環(huán)境溫度變化大的場合。

熱管&相變

分別通過介質在熱管中的蒸發(fā)吸熱和材料的相變轉換來實現(xiàn)電池的散熱。

儲能技術發(fā)展趨勢:液冷替代風冷
其中液冷技術通過液體對流直接散熱的方式,能夠實現(xiàn)對電池的精確溫控,確保降溫均勻性。相比之下,風冷技術成本較低,但是散熱效率并不高,而且無法實現(xiàn)對電池的精確溫控。

因此,在低功率場景下,風冷仍然是主流,而在中高功率場景下,液冷技術占據(jù)了主導地位。液冷系統(tǒng)有大比熱容和快速冷卻等優(yōu)點,能夠更加有效地控制電池的溫度,從而保證儲能電池的穩(wěn)定運行。
儲能技術發(fā)展趨勢:液冷替代風冷
液冷儲能市場規(guī)模

國內儲能市場“狂飆”,下游儲能集成商和電池廠商早早開始布局儲能液冷技術,研發(fā)新產品和新技術更新產品迭代的進程。隨著越來越多的實際應用項目的涉足,液冷儲能系統(tǒng)正在快速成為市場的主流技術路線。

當前,液冷技術在發(fā)電側/電網(wǎng)側新增大儲項目中占比迅速提升,如寧夏電投寧東基地100MW/200MWh共享儲能電站示范項目、甘肅臨澤100MW/400MWh共享儲能電站項目等都將使用液冷溫控技術。

并在實際項目中的應用逐步增加,如南方電網(wǎng)梅州寶湖儲能電站最近在廣東省梅州市五華縣正式投運,這也是全球首個沉浸式液冷儲能電站。南網(wǎng)儲能公司首次將電池直接浸泡在艙內的冷卻液中,實現(xiàn)對電池的直接、快速、充分冷卻和降溫,以確保電池在最佳溫度范圍內運行。

儲能技術發(fā)展趨勢:液冷替代風冷
大型能源集團已經開始液冷儲能系統(tǒng)的招標,據(jù)統(tǒng)計,中核集團、中石油、國家能源集團、華電集團等公司進行了液冷儲能系統(tǒng)采購項目,液冷系統(tǒng)規(guī)模約5.4GWh,采購單價在1.42元/Wh-1.61元/Wh。

據(jù)公開信息統(tǒng)計,科華數(shù)能、陽光電源、億緯鋰能、采日能源、星云時代、海博思創(chuàng)、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(shù)十家廠商跟進液冷趨勢,發(fā)布的新品均涉及液冷技術,涵蓋了電網(wǎng)級、工商業(yè)和戶用儲能等多種場景。

儲能技術發(fā)展趨勢:液冷替代風冷
對于溫控設備企業(yè)而言,其核心競爭力將體現(xiàn)在定制化能力,以及對熱管理方案長期的經驗和技術積累。

相關研究認為,中長期市場分布將集中于擁有更成熟定制化設計、非標設計更優(yōu)且產品性價比更高的企業(yè)。因此對于溫控設備企業(yè)而言,其核心競爭力將體現(xiàn)在定制化能力和長期經驗積累,尤其是在熱管理方案方面。
儲能技術發(fā)展趨勢:液冷替代風冷
液冷儲能未來發(fā)展?jié)摿?/strong>

儲能市場的爆發(fā)仍將持續(xù)。為有效促進新能源電力消納,大規(guī)模高容量的儲能電站加速釋放,熱管理系統(tǒng)作為儲能系統(tǒng)的重要組成部分,受益于儲能裝機容量增長,儲能溫控市場規(guī)?;驅⒊掷m(xù)擴張。

據(jù)統(tǒng)計,2022年,中國新增投運新型儲能項目達7.3GW/15.9GWh,累計裝機規(guī)模達13.1GW/27.1GWh。結合各地規(guī)劃情況,預計到2025年末,國內儲能累計裝機規(guī)模有望達到近80GW。

據(jù)分析,2025年國內儲能溫控出貨價值量將達到165億元隨著儲能能量和充放電倍率的提升,中高功率儲能產品使用液冷的占比將逐步提升,液冷有望成為未來主流方案,其中液冷技術到2025年滲透率有望達到45%左右。

圖:中國儲能溫控及液冷市場規(guī)模預測(億元)
儲能技術發(fā)展趨勢:液冷替代風冷
未來,由于新能源電站和離網(wǎng)儲能等需要更大的電池容量和更高的系統(tǒng)功率密度,液冷儲能的占比將越來越大,必將憑借其綜合優(yōu)勢成為儲能市場的主流。并將激發(fā)儲能系統(tǒng)廠商持續(xù)布局新產品、新技術的熱情,推動儲能系統(tǒng)的安全性和經濟性提升。

來源:菱重高投、網(wǎng)絡整理等

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