“储能热管理”将会是谁的主场？

　　在3060碳中和战略目标下，能源转型与变革持续升级，新型储能迎来高质量发展新机遇。日益增长的市场规模和巨大的发展空间吸引了众多巨头跨界入局。目前储能热管理较为成熟的技术路线为风冷和液冷，其中风冷在目前储能系统中占主流，液冷方案在未来渗透率料将不断上升。作为电化学储能的关键环节，储能热管理也受到了众多投资者的青睐，目前参与的企业不仅有专业储能热管理企业，还有空调主机、配件和控制系统等企业也陆续进军储能热管理这一细分赛道。

 

　　01、储能热管理成为核心，液冷技术快速发展

　　风冷技术：空调制冷，风道交换热量

 

　　风冷的核心是空调和风道。目前，在功率密度较小的集装箱储能系统和通信基站储能系统中主要采用风冷技术。一方面是因为风冷系统结构简单，安全可靠，并且易于实现；另一方面是因为储能系统对能量密度和空间的限制不像动力电池系统那么苛刻，可以通过增加电池数目来获得较低的工作倍率和产热率。以集装箱式锂电池储能系统为例，该系统由标准集装箱、锂离子电池系统、电池管理系统、储能变流器、空调和风道、配电柜、七氟丙烷灭火装置等组成。

集装箱式储能电站风冷系统

 

　　风道结构设计：风道包括与空调出口连接的主风道、主风道内的挡风板、风道出口以及电池架两端的挡风板。空调输出的气流经风道出口以一定的速度向下流出后，在电池模块前端面板风扇的作用下，从电池模块后端面板进风口进入电池模块内部，流经电池单体表面对电池单体降温，然后由风扇抽出。电池模组后端面板开孔，便于空调输出的气流进入模组内部；前端面板设计轴流风扇，用于将气流抽出，促进气流在电池模组内部的流动。气流进入电池模块内部后流经电池单体表面，与电池单体进行冷热交换后由风扇排出，完成对电池单体的冷却。

集装箱式电池储能系统热管理风冷路线

 

　　热管理控制策略——空调控制和电池模块风扇控制。空调控制由空调自身逻辑控制来实现，根据集装箱内部不同温度条件可分为制热模式和制冷模式，制热模式实现对电池低温下的控制和保护，制冷模式实现对电池温升的有效控制。电池模块风扇由电池管理系统控制，且每一个电池模块的风扇可独立控制运行。

热管理风冷路线控制策略

 

　　风冷热管理系统有多种不同的结构设计方案。空调结构包括落地一体式、顶置一体式、分体式等构型；送风方式包括顶部送风、背面送风、底部送风等。落地一体式空调用于已预留空调空间的储能集装箱中，通常顶部出风，与集装箱内部的风道相连接，直接对电池组进行精确送风。而如果储能集装箱内部没有空间安装空调，则需要使用顶置一体式空调，空调安装在集装箱顶部，从顶部对电池进行制冷。分体式空调内机安装在电池组当中，前回风背送风，将空调出风口与风道相连，直接对电池进行制冷。

储能电池热管理具体方案

 

　　液冷技术：制冷效率更高

　　液冷方案在保证储能系统安全、散热效率等方面综合优势显著。液冷方案采用水、乙醇、硅油等冷却液，通过液冷板上均匀分布的导流槽和电芯间接接触进行散热。其优点包括：

　　1）靠近热源，高效制冷；

　　2）与相同容量的集装箱风冷方案相比，液冷系统不需要设计风道，占地面积节约 50%以上，更适合未来百 MW 级以上的大型储能电站；

　　3）相比风冷系统，由于减少了风扇等机械部件的使用，故障率更低；

　　4）液冷噪声低，节省系统自耗电，环境友好。

储能系统热管理液冷路线

 

　　液冷系统的核心为冷水机和液冷板。其中冷水机包括压缩机、冷凝器、节流器、蒸发器和水泵等部件；液冷板是将上游的铜和铝等原材料进行加工成相应的板材，液冷板的生产工艺分为钎焊、吹胀、压铸、冲压、搅拌摩擦焊等。

储能液冷系统产业链

 

　　02、企业布局：储能热管理主要企业

　　根据有关机构预计，2025年全球储能热管理市场规模有望达到141亿元。目前储能热管理中液冷方案关注度更高，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。

 

　　由于储能热管理属于单一项目制，因此具有定制化和个性化的特点，需要企业拥有在面对众多客户和不同项目时能具有高效的方案制定和落地的能力。此外，储能系统对经济性要求高，因此热管理企业必须降低综合成本。

 

　　储能热管理技术与精密空调、家用空调及新能源车热管理系统技术同源，目前切入储能热管理赛道的主流企业大多有相关业务/技术积累。储能热管理主要参与者据出身可分为空调主机企业、控制系统企业、汽车热管理企业及配件企业。

 

　　当前，短期来看，下游储能集成商及电池厂商格局稳定，综合服务好、大客户粘性高的热管理企业拥更大势能。

 

　　中期来看，储能安全新国标已正式发布（国家标准GB/T 42288-2022《电化学储能电站安全规程》将于2023年7月1日起正式实施），预计储能消防和温控系统的价值量或将提升。正式版新国标较征求意见稿进一步趋严，但下游客户需求多样化，因此具有快速响应能力、柔性定制能力的热管理厂商将处于领先地位，占据更多市场份额。

 

　　长期来看，海外已有国际IEC、欧盟CE、欧洲VDE、美国UL、澳洲CEC、日本JIS、联合国UN38.3等储能资质认证，预计未来我国将在头部储能系统集成商带领下形成热管理体系标准化方案，因此拥有稳定的模块化生产能力的厂商将长期受益。