掃一掃關(guān)注我們掃一掃關(guān)注我們掃一掃關(guān)注我們掃一掃關(guān)注我們據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)截止2022年，全球范圍內(nèi)共發(fā)生59起以上儲(chǔ)能火災(zāi)事故，2021年前事故原因主要是三元鋰電池爆炸引發(fā)，2021年后，隨著全球儲(chǔ)能裝機(jī)量大幅提升，各國(guó)由于監(jiān)管不嚴(yán)、儲(chǔ)能各類技術(shù)不成熟等因素導(dǎo)致儲(chǔ)能事故頻發(fā)。
韓國(guó)為儲(chǔ)能安全事故高發(fā)地區(qū)，占比達(dá)46%，主要原因在于韓國(guó)儲(chǔ)能裝機(jī)應(yīng)用三元鋰電池(高溫情況下易爆炸)，中國(guó)、北美等發(fā)展迅速地區(qū)均發(fā)起多起事故。日本儲(chǔ)能安全事故發(fā)生最少，截止2022年僅發(fā)生一起事故。
圖1 全球2017-2022年安全事故次數(shù)及事故地區(qū)
鋰電池?zé)崾Э厥怯绊憙?chǔ)能電站安全運(yùn)行的主要原因。熱失控是指當(dāng)鋰電池遭遇機(jī)械濫用、電濫用和熱濫用時(shí)，電池材料受到破壞產(chǎn)生異常發(fā)熱，熱量不斷聚集并最終造成電池內(nèi)部溫升不可控的現(xiàn)象。根據(jù)我們的不完全統(tǒng)計(jì)，大多數(shù)儲(chǔ)能安全事故發(fā)生在充電中或充電休止后，此時(shí)電池電壓較高，電池活性較大，并聯(lián)電池簇間形成環(huán)流，導(dǎo)致電芯處于過(guò)充狀態(tài)，電壓升高形成內(nèi)短路，因此容易造成火災(zāi)事故。
儲(chǔ)能溫控設(shè)備的作用是將儲(chǔ)能電池設(shè)備的溫度保持在合理區(qū)間，是儲(chǔ)能系統(tǒng)安全性保障的關(guān)鍵一環(huán)：
儲(chǔ)能溫控系統(tǒng)為儲(chǔ)能電池提供熱管理服務(wù)，通過(guò)接收來(lái)自BMS提供的電池控制信息(溫度、電壓、電流等參數(shù)，提供溫控管理決策信息) ，以維持電池工作溫度在合理范圍內(nèi)(10-35°C)，實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)能電池系統(tǒng)的穩(wěn)定工作。
儲(chǔ)能溫控在儲(chǔ)能系統(tǒng)中不可或缺，若溫度控制失當(dāng)，過(guò)高或過(guò)低的溫度刺激均可能造成容量與壽命衰減，嚴(yán)重時(shí)可能導(dǎo)致短路并引發(fā)安全事故。
圖2 儲(chǔ)能溫控系統(tǒng)在儲(chǔ)能系統(tǒng)中的作用
目前儲(chǔ)能溫控系統(tǒng)的技術(shù)路線可以分為四類：空氣冷卻(風(fēng)冷)、液體冷卻，熱管冷卻，及相變冷卻：
目前來(lái)看，風(fēng)冷方案較為成熟，憑借較低的投資成本、簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)以及安裝的便捷性占據(jù)主流地位;液冷方案與風(fēng)冷相比制冷效率更高，散熱效果更佳，但技術(shù)難度較大，成本價(jià)格更高;熱管與相變冷卻尚未實(shí)現(xiàn)工業(yè)化，仍處于實(shí)驗(yàn)室階段，不夠成熟
圖3 儲(chǔ)能溫控系統(tǒng)技術(shù)方案
2022年中國(guó)儲(chǔ)能溫控市場(chǎng)整體規(guī)模為46.6億元，相較2021年增長(zhǎng)88.6%。保守預(yù)計(jì)到2027年中國(guó)儲(chǔ)能溫控市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到186.3億元，年復(fù)合增長(zhǎng)率將超過(guò)30%，與儲(chǔ)能系統(tǒng)裝機(jī)規(guī)模增長(zhǎng)率基本一致。
隨著儲(chǔ)能項(xiàng)目的規(guī)模不斷提升，風(fēng)冷的制冷效率可能無(wú)法滿足部分項(xiàng)目散熱需求，屆時(shí)對(duì)制冷效率更高的液冷的需求將有望提升，預(yù)計(jì)到2027年液冷市場(chǎng)規(guī)模將超過(guò)80億，市占比將達(dá)到45%。 但發(fā)熱量較小的項(xiàng)目用風(fēng)冷足夠滿足散熱需求，如小型地面電站、工商業(yè)、通信基站等儲(chǔ)能項(xiàng)目。長(zhǎng)期來(lái)看，盡管液冷的占比會(huì)提高，但兩種技術(shù)仍會(huì)有其應(yīng)用場(chǎng)景。
圖4 中國(guó)儲(chǔ)能溫控市場(chǎng)規(guī)模及細(xì)分領(lǐng)域規(guī)模結(jié)構(gòu)
國(guó)內(nèi)溫控企業(yè)需要克服風(fēng)冷&液冷技術(shù)門檻、渠道資源門檻、供應(yīng)商資格認(rèn)證門檻及定制化設(shè)計(jì)門檻以抓住百億儲(chǔ)能溫控市場(chǎng)：
溫控系統(tǒng)是儲(chǔ)能項(xiàng)目安全、高效運(yùn)行的重要保障，因此在控制精度和運(yùn)行可靠性方面均有較為嚴(yán)苛的要求。以風(fēng)冷方案為例，相比普通的民用空調(diào)，風(fēng)冷系統(tǒng)所使用的精密空調(diào)在空氣循環(huán)、散熱效率、穩(wěn)定性、使用壽命、可靠性等方面均需進(jìn)行相應(yīng)升級(jí)。而對(duì)于液冷方案而言，如何在保證散熱效果的同時(shí)避免冷卻液泄露等問(wèn)題同樣具有較大的技術(shù)難度。因此，跨界進(jìn)入儲(chǔ)能溫控領(lǐng)域并非易事，行業(yè)存在一定的技術(shù)壁壘。
儲(chǔ)能溫控系統(tǒng)定制化程度高，需要充足的項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)。儲(chǔ)能在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用較為廣泛，不同場(chǎng)景對(duì)于儲(chǔ)能系統(tǒng)的要求往往存在較大差異，即便是對(duì)于相似的應(yīng)用場(chǎng)景，不同儲(chǔ)能系統(tǒng)集成商的技術(shù)方案也可能各不相同。因此，儲(chǔ)能溫控系統(tǒng)并不是標(biāo)準(zhǔn)化的產(chǎn)品，而是通常需要針對(duì)不同項(xiàng)目的具體要求或不同廠商的技術(shù)方案進(jìn)行定制化設(shè)計(jì)。對(duì)于沒(méi)有溫控經(jīng)驗(yàn)的新入企業(yè)來(lái)說(shuō)難度較大。
通常儲(chǔ)能溫控設(shè)備供應(yīng)商資格認(rèn)證一般包括三步：第一步為供應(yīng)商背景認(rèn)證，對(duì)公司的技術(shù)、管理、供應(yīng)鏈等進(jìn)行審核;第二步為產(chǎn)品質(zhì)量認(rèn)證，進(jìn)行樣機(jī)產(chǎn)品試制;第三步為小批量的供貨認(rèn)證，整體認(rèn)證周期可達(dá)10-12個(gè)月。以液冷產(chǎn)品為例，出廠前需要對(duì)液冷板的外觀尺寸、抗壓承重、密封性、耐腐蝕等多項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行多方位測(cè)試，從小批量送樣到大批量供貨的出廠測(cè)試多且耗時(shí)長(zhǎng)，認(rèn)證周期可達(dá)12個(gè)月。資格認(rèn)證門檻對(duì)新入企業(yè)的挑戰(zhàn)是巨大的。
儲(chǔ)能系統(tǒng)集成商具有溫控系統(tǒng)供應(yīng)商選擇的主要話語(yǔ)權(quán)。在國(guó)內(nèi)儲(chǔ)能系統(tǒng)的招標(biāo)過(guò)程中，業(yè)主方往往只決定 EPC 廠商、儲(chǔ)能系統(tǒng)集成商、部分業(yè)主方會(huì)指定具體的電芯供應(yīng)商，但對(duì)于其他零部件的選擇，往往由 EPC 廠商、儲(chǔ)能系統(tǒng)集成商決定。因此如何打通下游銷售渠道將是新入企業(yè)的一大難點(diǎn)。
