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儲能里的風口!儲能溫控剖析

來源:新能源網(wǎng)
時間:2022-11-14 10:00:54
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儲能里的風口!儲能溫控剖析電化學(xué)儲能最重要的是什么?電池能量密度?電力儲存時間?項目工程成本?能量轉(zhuǎn)換效率?這些都不是最重要的,最重要的永遠只有一個——安全。近年來,電化學(xué)儲能起火

電化學(xué)儲能最重要的是什么?

電池能量密度?電力儲存時間?項目工程成本?能量轉(zhuǎn)換效率?

這些都不是最重要的,最重要的永遠只有一個——安全。

近年來,電化學(xué)儲能起火事件頻發(fā),嚴重威脅了人們的人身安全與財產(chǎn)安全。發(fā)生火災(zāi)的原因有很多,但主要的原因就是電池熱失控,因此,儲能溫控是電化學(xué)儲能所繞不開的話題。

儲能溫控系統(tǒng)

儲能溫控系統(tǒng)技術(shù)路線按照介質(zhì)的不同可以分為空氣冷卻、液體冷卻、蒸汽冷卻、熱管冷卻和相變冷卻等。

其中,蒸汽冷卻、熱管冷卻、相變冷卻在儲能領(lǐng)域應(yīng)用較少,主要是空氣冷卻和液體冷卻。

空氣冷卻,顧名思義是以空氣為冷卻介質(zhì),利用對流換熱降低電池溫度的一種冷卻方式。具有成本低、易維護、壽命長等優(yōu)點。

空氣冷卻的缺點為空氣的導(dǎo)熱系數(shù)低、比熱容小,因此散熱效果一般,所需空氣量大,占地面積大且有一定噪音,只適用于通信儲能基站等小功率密度的領(lǐng)域。

液體冷卻以液體為冷卻介質(zhì),通過液體的流動帶走電池上的熱量,需要比熱容大、導(dǎo)熱系數(shù)高的液體,目前常用的介質(zhì)有水、酒精、空調(diào)制冷劑和硅油等。

液體冷卻根據(jù)是否與電池直接接觸又分為兩種,即電池內(nèi)部制冷,直接將電池發(fā)熱浸入液體中;電池外部制冷,設(shè)置冷卻通道、冷板與電池間接接觸,帶走熱量。

相較于空氣冷卻,液體冷卻結(jié)構(gòu)緊湊,占用空間小,不受氣壓及海拔的影響。同時冷卻效率高。缺點為安裝及維護成本較高,且使用壽命不長。

去年7月,國家發(fā)改委、國家能源局指出到2025年,實現(xiàn)新型儲能從商業(yè)化初期向規(guī)?;l(fā)展轉(zhuǎn)變,實現(xiàn)裝機規(guī)模達3000萬千瓦以上。到2030年,實現(xiàn)新型儲能全面市場化發(fā)展,新型儲能成為能源領(lǐng)域碳達峰碳中和的關(guān)鍵支撐之一。

而在新型儲能中,電化學(xué)儲能占比達到90%。因此,電化學(xué)儲能的發(fā)展方向必然是向著大容量、高能量密度發(fā)展,而空氣冷卻的散熱是有上限的,當電池過于密集,發(fā)熱過高時會存在安全隱患,因此未來儲能溫控的主流必將是液體儲能。

相關(guān)產(chǎn)業(yè)鏈

儲能溫控的產(chǎn)業(yè)鏈由上游核心部件廠商、中游溫控系統(tǒng)供應(yīng)商、下游儲能系統(tǒng)集成商組成。

目前已入局的企業(yè)可以大致分為三類數(shù)據(jù)中心溫控企業(yè)(英維克、申菱環(huán)境等)、工業(yè)冷卻設(shè)備企業(yè)(同飛股份、高瀾股份等)、汽車溫控企業(yè)(松芝股份、奧特佳等)。

據(jù)了解,空氣冷卻系統(tǒng)的核心部件為壓縮機、風機、換熱器等,當前市面上,空氣冷卻方案的采購成本約為每吉瓦時約3000萬元,成本占比最大的溫控系統(tǒng)提供商。有相關(guān)產(chǎn)品的企業(yè)包括英維克、申菱環(huán)境、黑盾股份等。

液體冷卻系統(tǒng)的核心部件分為兩套,一套內(nèi)部制冷系統(tǒng),一套外部制冷系統(tǒng),兩套系統(tǒng)結(jié)合使用。

內(nèi)部制冷系統(tǒng)包括液冷板、管路、快插接頭等部件,采購成本與空氣冷卻成本相差不大,每吉瓦時3000萬元。有相關(guān)液冷板產(chǎn)品的包括科創(chuàng)能源、飛榮達等。

外部制冷系統(tǒng)包括水泵、壓縮機、冷凝器、蒸發(fā)器、膨脹閥等部件,采購成本為每吉瓦時6000萬元。有相關(guān)產(chǎn)品的企業(yè)包括英維克、奧特佳、松芝股份、高瀾股份、同飛股份、申菱環(huán)境等。

值得一提的是,各大電池廠均已紛紛布局儲能溫控領(lǐng)域,推出相應(yīng)的液冷產(chǎn)品。

今年9月和10月,寧德時代獲兩筆海外大單,提供的產(chǎn)品均為液冷產(chǎn)品——Enter One和Enter C。

本月初,比亞迪儲能宣布供貨全球最大單期儲能電站,提供的液冷儲能產(chǎn)品為BYD Cube T28。

此外,陽光電源的Power Tian、Power Stack,科華數(shù)據(jù)的S3液冷儲能系統(tǒng)也均為液冷產(chǎn)品。

據(jù)相關(guān)機構(gòu)預(yù)測,到2025年,空氣冷卻市場空間由2021年的21.7億元增長至90.5億元,液體冷卻市場空間將由2021年的3億元增長至74.1億元。

寫在最后

由于儲能溫控相關(guān)龍頭企業(yè)具有先發(fā)優(yōu)勢,由于儲能溫控的應(yīng)用場景多樣,很多情況需要根據(jù)實際情況進行設(shè)計與生產(chǎn),而龍頭企業(yè)在這些領(lǐng)域已經(jīng)有了多年經(jīng)驗,同時有相對應(yīng)的多款產(chǎn)品,滿足客戶的多種需求,因此短期內(nèi),新入局者基本沒有追趕的可能。

由于當前液體冷卻的技術(shù)還不夠成熟,儲能溫控的市場滲透率低,市場規(guī)模遠未達到高峰期,各龍頭企業(yè)還屬于圈地跑馬環(huán)節(jié),目前還未出現(xiàn)絕對龍頭。

未來在價格、效果、壽命等諸多方面,各企業(yè)間還將有一番腥風血雨的廝殺,將來會由哪家企業(yè)獨領(lǐng)風騷,只有時間能給我們答案了。