储能温控行业分析:液冷方案是未来趋势

作者:兰洋科技    浏览量:4789    时间:2023年02月24日    标签: 液冷技术 液冷储能 电池散热

一、储能温控行业介绍

储能系统中温控设备的作用。储能电池系统电池容量和功率大,高功率密度对散热要求较 高,同时储能系统内部容易产生电池产热和温度分布不均匀等问题,因而温度控制对于电 池系统寿命、安全性极为重要。

主流的方案包括风冷液冷。储能温控系统技术路线目前主要是风冷(采用空气介质)、 液冷(液体介质)。目前储能行业中以风冷方案为主,方案提供商主要是原先数据中心温 控的企业,主要系行业目前装机较多的是通信基站、小型地面电站等功率密度相对较低的 项目,风冷方案的制冷效率可以满足。

储能电池系统中的液冷方案价值量较高。液冷系统主要包括水冷板水冷管、水冷系统、 换热风机等,且容量越大相应的设备、需求也更大,如水泵、散热要求等。而风冷系统结 构比较简单。根据产业反馈,目前整套液冷系统方案价值量约 0.8-1 亿元/GWh,其中水 冷主机系统占比最高,一般约 0.5 亿元/GWh 左右;风冷系统方案价值量约0.3亿元/GWh。

温控系统市场空间。假设 2025 年全球储能需求约为 200GWh,若全部采用液冷方案,预 计 2025 年储能温控系统市场空间将达到 160-200 亿元,其中液冷主机系统的市场空间约 100 亿元。

图1储能电池最佳工作温度.png

二、液冷方案是未来趋势

风冷散热方案介绍:

风冷系统是以空气为冷却介质,利用对流换热降低电池温度的一种冷 却方式。风冷系统具有结构简单、易维护及成本低等优点。而缺点在于空气的比热容低, 导热系数也很低,这使得风冷通常应用于产热率比较低的场合,在储能领域主要应用在通 信基站、小型地面电站等功率密度相对较小的领域。

目前风冷系统主要的优化因素在:1、 风速 2、电池分布 3、空气流向。

图2风冷模块参数:风速越高电池组温度越低.png

液冷系统方案介绍:

储能液冷系统是以液体为冷却介质,通过对流换热将电池产生的热量带走。 目前常用介质有水、乙二醇水溶液、纯乙二醇、空调制冷剂和硅油等。整体上液冷系统的 换热系数高、比热容大、冷却速度快,且液体比热容不受海拔和气压的影响适用范围较广, 同时液冷系统的结构较为紧凑,使得空间占比较小。液冷系统根据液体冷却介质与电池的 接触方式分为直接和间接两种:1、直接接触指电池单体或者模块沉浸在液体中,让液体 直接冷却电池;2、间接接触指在电池间设置冷却通道、冷板

液冷散热解决方案是未来趋势:

未来随着新能源电站、离网储能等更大电池容量、更高系统功率密 度的需求起来,据产业一致反馈,液冷方案占比将快速提升,目前宁德时代正在推广户外 液冷电柜。其优势主要是靠近热源、温度均匀、能耗低,同时也比风冷更适合户外的环境。 根据其官方文件介绍该产品可实现储能的长期高可靠性和高稳定性,同时使得储能电站的 占地面积减少 35%,并可不停机分区维护,实现灵活运维。同时阳光电源、比亚迪等厂商也 纷纷推出液冷电柜产品,用于户外储能系统。户外液冷电柜可广泛应用于光伏储能、风电 储能、电网储能、商业储能等多种储能场景。

图3不同散热解决方案PUE数据.png

本文标题:储能温控行业分析:液冷方案是未来趋势

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