我国电化学储能产业发展迅速,锂离子电池储能应用安全性仍然面临巨大挑战。其中,温度是影响锂离子电池安全运行的重要因素,合理的温度范围和温度分布一致性是确保大规模电池储能系统安全性和长寿命的关键参数。目前,储能行业处于全球碳中和背景下的爆发周期,储能热管理行业有望乘东风迎来高增长。
电化学储能产业链分为上游设备商、中游集成商、下游应用端三部分。上游设备包括电池组、储能变流器(PCS)、电池管理系统(BMS)、能量管理系统(EMS)、热管理和其他设备等,多数从业者为其他相近领域延伸而来;中游环节核心为系统集成+EPC;下游主要分为发电端、电网端、户用/商用端、通信四大场景。储能产业链多数企业参与其中1-2 个细分领域,少数企业从电池到系统集成,甚至 EPC 环节全参与。
储能系统安全事故凸显热管理的重要性。2021 年 4 月 16 日,北京国轩福威斯储能电站发生火灾爆炸,经调查,起火原因是 LFP 电池发生内短路,引发电池热失控起火。同年7 月,搭载特斯拉 Megapack 储能系统的澳大利亚“维多利亚大电池”项目在测试过程中因冷却系统泄露,引发电池仓起火。频繁出现的起火事件凸显出热管理已成为保障储能电站安全运行必不可少的重要组件。
储能热管理成为核心,液冷技术快速发展热管理成为储能系统核心,风冷与液冷是目前成熟的技术路线。储能热管理的冷却方式主要有以下三大技术路线:风冷(空气冷却)、液冷和相变冷却。目前国内的储能系统热管理路线基本都采用强迫风冷的方式,国外已经有应用液冷散热。也有很多工程师在研究相变材料和液冷或风冷的混合模式,但都还不成熟。风冷和液冷的核心区别是传热介质的不同。具体来看,液体介质的传热效率是最高的,能达到 0.5-10;空气介质的传热效率一般在零点几左右;从换热系数来说,空气介质较低(25-100),液体介质较高(1000-1.5 万)。
▲三大热管理技术路线对比
风冷系统简单成本较低,液冷功耗更低效果更好。风冷系统具备系统简单、制造成本低、便于安装等特点。在电池能量密度低,充放电速度慢的场景有比较多的应用。液冷具备载热量大,换热效率高的特点,在电池包能量密度高,充放电速度快,环境温度变化大的场合得到广泛的应用。液冷系统可以和电池包高度集成,所需空间小,无需担心灰尘,水汽凝结。但液冷技术的成本相对更高昂,若装机量较大(5MWh 以上),液冷的成本会大大降低。
储能技术以主动的跨时段、跨季节的发用平衡能力创造商业价值,解决电网被动调节负担,是支撑可再生能源稳定规模化发展的关键。热管理系统,是交叉学科的技术融合,融合的技术包括材料学,化学,机械结构,电气控制。浙江国创热管理科技有限公司在储能安全赛道上遥遥领先。浙江国创热管理科技有限公司系上海华铭智能终端设备股份有限公司(股票代码:300462)旗下的控股公司,是新能源轨道交通、新能源汽车及储能领域的一站式热管理系统供应商。公司主要研发和生产新能源车用热管理系统、轨道交通用热管理系统、储能用热管理系统及超级充电桩用热管理系统等产品,是一家集研发、设计、生产、销售和服务为一体,专注于新能源领域用热管理产品的专业系统制造企业,产品广泛应用于轨道交通、新能源汽车、储能、基站等领域。轨道交通与中国中车(机车、地铁)配套轨道交通车辆热管理系统,与吉利集团、比亚迪、中车时代、厦门金龙、厦门金旅、宇通客车、中通客车、安凯客车、扬州亚星、苏州金龙、中汽宏远、万向、中兴智能等客车主机厂配套车辆热管理系统,与中国重汽、东风股份、重庆庆铃、远程商用车、上汽红岩、徐工汽车等主机厂配套商用卡车类热管理系统,与徐工集团、柳工集团、沃尔沃、中国龙工、博雷顿等主机厂配套工程机械热管理系统,与 CATL、亿纬锂能、中航锂电、瑞普、国轩高科、天津力神、北交新能等电池厂家配备电池热管理系统产品。产品销售中国、东南亚、欧洲、北美等多个国家。为各大主机厂、储能系统公司提供优质的热管理产品和服务。产品技术领先,质量可靠,行业应用领先,公司致力于行业技术与服务引领者。