据Wood Mackenzie测算, 2021年电化学储能系统成本约为277美元/KWh(折合人民币约18.0亿元/GWh*),预计 2025年储能系统成本将下降33%至184.5美元/KWh(折合人民币约12元/GWh*),四年降价CAGR为10.7%。通过价格和前文测算储能装机量得出2025年全球储能市场规模约为4336亿元,国内储能市场规模约为1241亿元,占比 28.6%。
储能热管理是保证储能系统持续安全运行的关键
储能系统产热大,散热空间有限,自然通风下难以实现温度控制,易损害电池的寿命和安全。与动力电池系统相比,储能系统电池的功率更 大,数量更多,产热更多,而电池排列紧密又导致散热空间有限,热量难以快速、均匀地散发,易引起电池组之间的热量聚集、运行温差过 大等现象,最终损害电池的寿命和安全。 锂电池放电倍率与产热正相关,储能系统大容量发展趋势下,热管理系统配备需求不断增强。储能系统主动参与调峰调频,高倍率高容量的 发展趋势下产热显著增加,热管理系统的重要性不断增强。 热管理是保证储能系统持续安全运行的关键。理想情况下的热管理设计可以将储能系统内部的温度控制在锂电池运行的最佳温度区间(10- 35℃),并保证电池组内部的温度均一性,从而降低电池寿命衰减或热失控的风险。
技术路线:以风冷和液冷为主,热管、相变冷却在研
目前储能热管理的主流技术路线是风冷和液冷。储能热管理技术路线主要分为风冷、液冷、热管冷却、相变冷却,其中热管和相变冷 却技术尚未成熟。 风冷:通过气体对流降低电池温度。具有结构简单、易维护、成本低等优点,但散热效率、散热速度和均温性较差。适用于产热率 较低的场合。 液冷:通过液体对流降低电池温度。散热效率、散热速度和均温性好,但成本较高,且有冷液泄露风险。适用于电池包能量密度 高,充放电速度快,环境温度变化大的场合。热管&相变:分别通过介质在热管中的蒸发吸热和材料的相态转换来实现电池的散热。
储能液冷:高效散热,渗透率有望大幅提升
目前储能热管理中液冷方案关注度更高,有望引领中长期发展方向。液冷的单套系统价值量高于风冷系统,市面已有成熟方案,新进入者众 多,主流供应商仍在加速研究迭代,有望成为未来储能热管理的主流温控方案。
液冷以液体为冷却介质,通过对流换热将电池产生的热量带走。液体冷却介质的换热系数高、比热容大、冷却速度快,可有效降低电池的最 高温度和提高温度分布的均匀性,同时液冷系统的结构较为紧凑。液体与电池的接触模式有两种:一种是直接接触,电池单体或者模块沉浸 在液体(如电绝缘的硅油)中,让液体直接冷却电池,此方案对绝缘性要求较高;另一种是在电池间设置冷却通道或者冷板,让液体间接冷 却电池,储能系统多数采用此种方案。液冷技术的研究主要关注于液体冷却剂的选择、流道的优化、流速的优化以及热电耦合模型等。
据华经产业研究院,2021年储能液冷系统价值量在9000万元/GWh。从价值量拆分来看,液冷主机价值量最高,其中包 括压缩机、冷凝器、节流器、蒸发器、水泵等零部件,其次是液冷板,液冷主机和液冷板合计占比约为68%;换热器 占比约为10%,管路占比约为8%。
储能热管理解决方案商百舸争流
派沃股份:储能液冷及温控管理解决方案开拓先锋
派沃,汇聚储能热管理行业诸多资深专家,掌握储能液冷及热管理核心技术。针对企业客户遇到的各类应用场景,以更高效节能的液冷产品为基础,研发构建专为充电桩储能、新能源车换电站、数据中心以及动力电池等需要控温场景的液冷系统,并不断坚持科技创新,拓宽产业化发展之路,竭诚为全球多个国家与地区的客户提供新能源热管理温控解决方案。以科技创新,助力国家碳达峰碳中和。
派沃系列储能液冷机组是针对储能行业电池热管理等应用环境而开发的一款温控产品,适用于给储能电池冷却、加热以及其它对温度波动敏感的设备进行温度控制。本产品功能齐备,集成上位机通讯、告警等功能,可靠性高,安装简单便捷,无需复杂调试。
英维克:精密温控龙头,风冷液冷双端布局储能热管理
通讯、IDC温控起家,新能源客车、轨交领域拓展后发力储能温控,已具有一定业务规模。公司2005年成立,2006年推出并构建了以通讯基站、户外机柜专用空调、IDC节能空调为主的产品体系;2015年成立子公司深圳科泰专门负责新能 源客车空调的研产销工作,2018年公司新能源客车空调大批量应用于多地公交集团;同年收购上海科泰切入轨道交通领域温控;公司是最早涉及电 化学储能系统的厂商,最早于2016年推出了水冷机组的解决方案,2018年储能环境解决方案大量应用于国内外储能电站,2020年在风冷系列机柜 空调基础上,开始为中国、欧美储能行业提供液冷系统的全链条综合解决方案,并不断优化端到端液冷系统。
申菱环境:IDC、工业空调专家,战略布局热泵、储能温控领域
公司基于IDC温控技术与储能温控技术同源性,切入储能温控市场。公司2000年成立,聚焦于工业工艺、专业特种、数据服务、高端公建四大领域,提供环境调控整体垂直解决方案。2014年公司精密 空调生产基地投产,正式进入数据服务领域,公司在该领域业务发展迅速,近年来已成为公司主导成长性业务。公司计划加速在储能 领域的布局,公司数据中心液冷温控技术较为成熟,热管理方案体系完善,有望快速切入储能热管理领域。
同飞股份:工业温控龙头,储能温控业务乘“双碳”风而起
国内领先数控装备和电力电子装置温控企业,技术同源切入储能温控领域。公司2001年成立,深耕工业温控领域20年,公司温控业务主要覆盖三大领域:数控装备领域(提供液体恒温设备、电气箱恒温装置),电力电子 温控领域(提供纯水冷却单元、电气箱恒温装置、特种换热器),储能领域(提供液体恒温设备),下游客户涵盖西门子(中国)、日本三菱、 瑞士GF、阳光电源、思源电气、新风光 、海天精工、纽威数控等海内外多家知名企业。公司产品之一纯水冷却单元,技术要求与储能温控设备高 度类似,电气箱恒温装置技术可迁移至储能风冷技术,液体恒温技术可迁移至储能液冷技术。
储能热管理是保证储能系统持续安全运行的关键
储能系统产热大,散热空间有限,自然通风下难以实现温度控制,易损害电池的寿命和安全。与动力电池系统相比,储能系统电池的功率更 大,数量更多,产热更多,而电池排列紧密又导致散热空间有限,热量难以快速、均匀地散发,易引起电池组之间的热量聚集、运行温差过 大等现象,最终损害电池的寿命和安全。 锂电池放电倍率与产热正相关,储能系统大容量发展趋势下,热管理系统配备需求不断增强。储能系统主动参与调峰调频,高倍率高容量的 发展趋势下产热显著增加,热管理系统的重要性不断增强。 热管理是保证储能系统持续安全运行的关键。理想情况下的热管理设计可以将储能系统内部的温度控制在锂电池运行的最佳温度区间(10- 35℃),并保证电池组内部的温度均一性,从而降低电池寿命衰减或热失控的风险。
技术路线:以风冷和液冷为主,热管、相变冷却在研
目前储能热管理的主流技术路线是风冷和液冷。储能热管理技术路线主要分为风冷、液冷、热管冷却、相变冷却,其中热管和相变冷 却技术尚未成熟。 风冷:通过气体对流降低电池温度。具有结构简单、易维护、成本低等优点,但散热效率、散热速度和均温性较差。适用于产热率 较低的场合。 液冷:通过液体对流降低电池温度。散热效率、散热速度和均温性好,但成本较高,且有冷液泄露风险。适用于电池包能量密度 高,充放电速度快,环境温度变化大的场合。热管&相变:分别通过介质在热管中的蒸发吸热和材料的相态转换来实现电池的散热。
储能液冷:高效散热,渗透率有望大幅提升
目前储能热管理中液冷方案关注度更高,有望引领中长期发展方向。液冷的单套系统价值量高于风冷系统,市面已有成熟方案,新进入者众 多,主流供应商仍在加速研究迭代,有望成为未来储能热管理的主流温控方案。
液冷以液体为冷却介质,通过对流换热将电池产生的热量带走。液体冷却介质的换热系数高、比热容大、冷却速度快,可有效降低电池的最 高温度和提高温度分布的均匀性,同时液冷系统的结构较为紧凑。液体与电池的接触模式有两种:一种是直接接触,电池单体或者模块沉浸 在液体(如电绝缘的硅油)中,让液体直接冷却电池,此方案对绝缘性要求较高;另一种是在电池间设置冷却通道或者冷板,让液体间接冷 却电池,储能系统多数采用此种方案。液冷技术的研究主要关注于液体冷却剂的选择、流道的优化、流速的优化以及热电耦合模型等。
据华经产业研究院,2021年储能液冷系统价值量在9000万元/GWh。从价值量拆分来看,液冷主机价值量最高,其中包 括压缩机、冷凝器、节流器、蒸发器、水泵等零部件,其次是液冷板,液冷主机和液冷板合计占比约为68%;换热器 占比约为10%,管路占比约为8%。
储能热管理解决方案商百舸争流
派沃股份:储能液冷及温控管理解决方案开拓先锋
派沃,汇聚储能热管理行业诸多资深专家,掌握储能液冷及热管理核心技术。针对企业客户遇到的各类应用场景,以更高效节能的液冷产品为基础,研发构建专为充电桩储能、新能源车换电站、数据中心以及动力电池等需要控温场景的液冷系统,并不断坚持科技创新,拓宽产业化发展之路,竭诚为全球多个国家与地区的客户提供新能源热管理温控解决方案。以科技创新,助力国家碳达峰碳中和。
派沃系列储能液冷机组是针对储能行业电池热管理等应用环境而开发的一款温控产品,适用于给储能电池冷却、加热以及其它对温度波动敏感的设备进行温度控制。本产品功能齐备,集成上位机通讯、告警等功能,可靠性高,安装简单便捷,无需复杂调试。
英维克:精密温控龙头,风冷液冷双端布局储能热管理
通讯、IDC温控起家,新能源客车、轨交领域拓展后发力储能温控,已具有一定业务规模。公司2005年成立,2006年推出并构建了以通讯基站、户外机柜专用空调、IDC节能空调为主的产品体系;2015年成立子公司深圳科泰专门负责新能 源客车空调的研产销工作,2018年公司新能源客车空调大批量应用于多地公交集团;同年收购上海科泰切入轨道交通领域温控;公司是最早涉及电 化学储能系统的厂商,最早于2016年推出了水冷机组的解决方案,2018年储能环境解决方案大量应用于国内外储能电站,2020年在风冷系列机柜 空调基础上,开始为中国、欧美储能行业提供液冷系统的全链条综合解决方案,并不断优化端到端液冷系统。
申菱环境:IDC、工业空调专家,战略布局热泵、储能温控领域
公司基于IDC温控技术与储能温控技术同源性,切入储能温控市场。公司2000年成立,聚焦于工业工艺、专业特种、数据服务、高端公建四大领域,提供环境调控整体垂直解决方案。2014年公司精密 空调生产基地投产,正式进入数据服务领域,公司在该领域业务发展迅速,近年来已成为公司主导成长性业务。公司计划加速在储能 领域的布局,公司数据中心液冷温控技术较为成熟,热管理方案体系完善,有望快速切入储能热管理领域。
同飞股份:工业温控龙头,储能温控业务乘“双碳”风而起
国内领先数控装备和电力电子装置温控企业,技术同源切入储能温控领域。公司2001年成立,深耕工业温控领域20年,公司温控业务主要覆盖三大领域:数控装备领域(提供液体恒温设备、电气箱恒温装置),电力电子 温控领域(提供纯水冷却单元、电气箱恒温装置、特种换热器),储能领域(提供液体恒温设备),下游客户涵盖西门子(中国)、日本三菱、 瑞士GF、阳光电源、思源电气、新风光 、海天精工、纽威数控等海内外多家知名企业。公司产品之一纯水冷却单元,技术要求与储能温控设备高 度类似,电气箱恒温装置技术可迁移至储能风冷技术,液体恒温技术可迁移至储能液冷技术。