口風轉向，多家布局，為何突然看好全浸沒式液冷儲能技術?|當前視點

儲能高景氣下，技術迭代也越來越快。在一個月前還沒有被認可的技術，可能就會在一個月之后正式被行業承認。4 月份，第十一屆 " 儲能國際峰會暨展覽會 "(ESIE 2023)上，對于全浸沒式液冷儲能技術，多家企業還持以懷疑態度，但是僅僅過去一個月，在 5 月份的上海 SNEC 展會上，行業企業不僅風口發生了轉變，而且展出全浸沒式液冷樣品的企業和聲稱有布局的企業越來越多。

(資料圖)

" 全浸沒式液冷儲能的應用進展比我們預想的要快很多，將來也可能會是一種趨勢。" 在 SNEC 2023 上，某儲能系統集成頭部企業的工作人員告訴華夏能源網(公眾號 hxnyx3060)。而此前在 ESIE 2023 上，該企業的工作人員還稱全浸沒式液冷只能存在 " 紙面上 "。

雖然技術路線的爭議尚在持續，產品的應用卻已經開始。今年 3 月 6 日，中國能建廣東火電承建的廣東梅州寶湖 70 兆瓦 /140 兆瓦時儲能電站項目正式投入運行。該電站是全球首個浸沒式液冷儲能電站，其儲能系統由廣東科創儲能提供?；蛟S正如另一家新能源制造企業的陳經理所說的：" 全浸沒式液冷必將成為主流。" 技術的迭代，超過所有人的想象。

挑戰傳統熱管理技術

所謂全浸沒液冷儲能，就是在儲能系統中，將儲能電芯直接浸沒于冷卻液中，使電芯與空氣、水分等完全隔離，以達到控制儲能電池系統運行溫度、實現熱管理的目的。

儲能電站的運行需要一個穩定的溫度。如果溫度過高或過低，都將影響儲能電站的運行效率和使用壽命。尤其在溫度過高的情況下，還有可能引發電芯的著火、爆炸，給儲能電站的安全帶來威脅。

目前，針對儲能系統的熱管理問題，業界已經推出了多種解決方案。" 目前在市場上，關于儲能系統熱管理主要有兩種方案，一個是液冷，一個是風冷。但這兩種方案都是有優點和缺點的。" 陳經理告訴華夏能源網(公眾號 hxnyx3060)說。

風冷，就是采用空氣作為換熱媒介，通過空調等機械設備，使空氣在電池組中進行循環，利用電池模塊和空氣之間的溫差進行熱傳遞。最大優點是溫度控制比較穩定，溫度比較均勻，缺點就是散熱效果比較差。

風冷主要應用在小型民用或者商用儲能電站，而近些年，隨著儲能電站的箱(艙)體越來越大，電芯容量越來越大，大量電芯集成工作時發熱越來越多，風冷系統的冷卻能力已經不能滿足電池組的散熱需求。

液冷，就是采用液體作為換熱媒介，擁有比空氣更高的比熱容、更高的導熱率，且冷卻速度較快，對降低局部最高溫度、提升電池模塊溫度一致性效果顯著。所以，液冷越來越受到業界的關注。高工產業研究院(GGII)預測，預計 2025 年液冷市場滲透率將達到 45% 左右。

關于液冷，也有多條技術路線，目前最主要的有兩條，一條是用載有冷卻液的管道環繞、接觸每個電池，以此來降低電池溫度和平衡電池間的溫差;另一條是在電池或者電池模塊之間放置內有液體微通道的冷卻板。

" 這兩種液冷方式的冷卻效果明顯優于風冷，但有一個矛盾不好處理。" 陳經理介紹說，" 在這兩種方案中，電池主要是通過與其接觸的管道或冷卻板來實現降溫的，這就造成了電池的絕緣性不好，容易導致熱失控的發生;如果絕緣做好，但導熱性就會降低，影響電池的運行效果。這個矛盾很難平衡。"

陳經理表示，全浸沒式液冷雖然也是液冷方式的一種，但與前兩者有明顯的不同。這種方式是把電芯完全泡在一種絕緣、無毒、可散熱的液體中，通過液體把熱量帶走，以此實現熱管理。最重要的是，全浸沒式液冷還可以起到消防的作用，防止儲能電站火災的發生。

華夏能源網(公眾號 hxnyx3060)注意到，在全球儲能電站的事故中，因電池熱失控而引起的火災占比最大。引發電池熱失控的原因很多，比如短路、零件老化等等。電池一旦發生熱失控，就會起火。如果采用全浸沒式液冷，火苗會在第一時間被包圍在其周圍的液體所熄滅，確保不會波及到其他電池，防止整個電站發生火災。

效果還需市場檢驗

經濟性和安全性，是制約儲能行業快速發展的兩大因素。儲能安全的核心是電芯安全，實現的路徑主要有兩條，一條是提升電芯的安全性，因此出現了固態電池、鈉離子電池、釩電池等等，另一條是提升熱管理技術。

在熱管理技術上，也是多種路線并存，除了空冷和傳統液冷技術外，近期還出現了多個新技術、新路線。不久前，空調制造龍頭美的集團(SZ:000333)推出了多款儲能熱管理新品，其中包括插框平臺、側出風平臺、頂出風平臺等。彼時媒體報道稱，美的集團在行業內首次將熱泵與儲能相互結合，能夠讓低溫電池啟動速率提升 400%，恒溫靜置 ± 0.3 ℃，制冷能效提升 23%，加熱功耗降低 75%。

華夏能源網(公眾號 hxny3060)注意到，近期，馬斯克多次提及，熱泵是特斯拉 " 宏圖計劃 " 的重要組成，目前已經作為熱管理設備應用在新能源車上，由此熱泵已成為能源界最熱門話題之一。事實上，熱泵并不是一項黑科技或者新技術，其本質也為了熱管理，是通過電力將多余的熱量移動到需要的地方去，或者直接散去。美的集團將熱泵應用到了儲能領域，也是一個大膽的創新。

此外，還有一項儲能熱管理方案在近期成為熱點，就是天合儲能提出的無空調冷卻儲能系統。據稱，該方案以耐高溫鋰電池電芯為核心，通過優化大型儲能的倉體結構，來打造通風效果良好的全通暢系統，在白天通過自然風來控制電芯的溫差，在晚上或者低溫季節，通過脈沖自加熱技術為鋰電升溫，確保整個系統的安全、穩定運行。

與天合儲能方案類似的還有鋰電池龍頭寧德時代(SZ：300750)，該公司于近期發布了歷時三年打磨而研發成功的零輔源光儲融合解決方案。據介紹，該方案通過自研光儲變流器，配合高溫電芯技術和自加熱技術，以求擺脫傳統儲能解決方案對冷卻系統(空調等)及其輔助電源的依賴。

天合儲能和寧德時代推出 " 無空調 " 解決方案的主要目的，是降低空調所帶來的能耗問題，也是一種極具創新性的思路。這一方案的核心，就是新研發的耐高溫鋰電池。

隨著儲能行業的持續火熱，以及技術迭代的加速，關于儲能熱管理的技術和方案可能還會越來越多，但是，究竟那種技術路線會勝出，最終還要由市場來評判，其中兩大因素起著至關重要的作用，一是經濟性，二是溫控效果。

就目前而言，風冷依然占據著主要的市場份額，主要原因就在于成本低，在經濟性方面占有很大優勢。但這種優勢目前正面臨著極大的挑戰。" 每個技術或方案隨著發展階段的不同成本也會不同。目前，全浸沒式液冷的成本比空冷和傳統液冷成本雖然增加了一些，但還是可以接受的。而且，隨著技術的大規模推廣、應用，其成本還會降得更低。" 陳經理告訴華夏能源網(公眾號 hxny3060)說。

在效果上，全浸沒式液冷表現良好且得到了實踐的驗證。針對梅州寶湖儲能電站，南網儲能董事長汪志強曾表示：" 浸沒式液冷電池儲能系統的成功研制，實現了電化學儲能安全技術的迭代升級，電池散熱效率較傳統方式提升 50%。梅州寶湖儲能電站能夠實現電池運行溫升不超過 5 ℃，不同電池溫差不超過 2 ℃。" 這些數據表現，在目前的儲能行業中是非常優秀的。

集熱管理及消防為一體的全浸沒液冷，優勢明顯，效果正在得到市場初步認可，后期隨著成本的進一步下降，預期在不久，其成為市場主流的預測或將成為現實。

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