在3060碳中和戰略目標下，能源轉型與變革持續升級，新型儲能迎來高質量發展新機遇。日益增長的市場規模和巨大的發展空間吸引了眾多巨頭跨界入局。目前儲能熱管理較為成熟的技術路線為風冷和液冷，其中風冷在目前儲能系統中占主流，液冷方案在未來滲透率料將不斷上升。作為電化學儲能的關鍵環節，儲能熱管理也受到了眾多投資者的青睞，目前參與的企業不僅有專業儲能熱管理企業，還有空調主機、配件和控制系統等企業也陸續進軍儲能熱管理這一細分賽道。

 

　　01、儲能熱管理成為核心，液冷技術快速發展

　　風冷技術：空調制冷，風道交換熱量

 

　　風冷的核心是空調和風道。目前，在功率密度較小的集裝箱儲能系統和通信基站儲能系統中主要采用風冷技術。一方面是因為風冷系統結構簡單，安全可靠，并且易于實現；另一方面是因為儲能系統對能量密度和空間的限制不像動力電池系統那么苛刻，可以通過增加電池數目來獲得較低的工作倍率和產熱率。以集裝箱式鋰電池儲能系統為例，該系統由標準集裝箱、鋰離子電池系統、電池管理系統、儲能變流器、空調和風道、配電柜、七氟丙烷滅火裝置等組成。

集裝箱式儲能電站風冷系統

 

　　風道結構設計：風道包括與空調出口連接的主風道、主風道內的擋風板、風道出口以及電池架兩端的擋風板。空調輸出的氣流經風道出口以一定的速度向下流出后，在電池模塊前端面板風扇的作用下，從電池模塊后端面板進風口進入電池模塊內部，流經電池單體表面對電池單體降溫，然后由風扇抽出。電池模組后端面板開孔，便于空調輸出的氣流進入模組內部；前端面板設計軸流風扇，用于將氣流抽出，促進氣流在電池模組內部的流動。氣流進入電池模塊內部后流經電池單體表面，與電池單體進行冷熱交換后由風扇排出，完成對電池單體的冷卻。

集裝箱式電池儲能系統熱管理風冷路線

 

　　熱管理控制策略——空調控制和電池模塊風扇控制。空調控制由空調自身邏輯控制來實現，根據集裝箱內部不同溫度條件可分為制熱模式和制冷模式，制熱模式實現對電池低溫下的控制和保護，制冷模式實現對電池溫升的有效控制。電池模塊風扇由電池管理系統控制，且每一個電池模塊的風扇可獨立控制運行。

熱管理風冷路線控制策略

 

　　風冷熱管理系統有多種不同的結構設計方案。空調結構包括落地一體式、頂置一體式、分體式等構型；送風方式包括頂部送風、背面送風、底部送風等。落地一體式空調用于已預留空調空間的儲能集裝箱中，通常頂部出風，與集裝箱內部的風道相連接，直接對電池組進行精確送風。而如果儲能集裝箱內部沒有空間安裝空調，則需要使用頂置一體式空調，空調安裝在集裝箱頂部，從頂部對電池進行制冷。分體式空調內機安裝在電池組當中，前回風背送風，將空調出風口與風道相連，直接對電池進行制冷。

儲能電池熱管理具體方案

 

　　液冷技術：制冷效率更高

　　液冷方案在保證儲能系統安全、散熱效率等方面綜合優勢顯著。液冷方案采用水、乙醇、硅油等冷卻液，通過液冷板上均勻分布的導流槽和電芯間接接觸進行散熱。其優點包括：

　　1）靠近熱源，高效制冷；

　　2）與相同容量的集裝箱風冷方案相比，液冷系統不需要設計風道，占地面積節約 50%以上，更適合未來百 MW 級以上的大型儲能電站；

　　3）相比風冷系統，由于減少了風扇等機械部件的使用，故障率更低；

　　4）液冷噪聲低，節省系統自耗電，環境友好。

儲能系統熱管理液冷路線

 

　　液冷系統的核心為冷水機和液冷板。其中冷水機包括壓縮機、冷凝器、節流器、蒸發器和水泵等部件；液冷板是將上游的銅和鋁等原材料進行加工成相應的板材，液冷板的生產工藝分為釬焊、吹脹、壓鑄、沖壓、攪拌摩擦焊等。

儲能液冷系統產業鏈

 

　　02、企業布局：儲能熱管理主要企業

　　根據有關機構預計，2025年全球儲能熱管理市場規模有望達到141億元。目前儲能熱管理中液冷方案關注度更高，市面已有成熟方案，新進入者眾多，主流供應商仍在加速研究迭代，有望成為未來儲能熱管理的主流溫控方案。

 

　　由于儲能熱管理屬于單一項目制，因此具有定制化和個性化的特點，需要企業擁有在面對眾多客戶和不同項目時能具有高效的方案制定和落地的能力。此外，儲能系統對經濟性要求高，因此熱管理企業必須降低綜合成本。

 

　　儲能熱管理技術與精密空調、家用空調及新能源車熱管理系統技術同源，目前切入儲能熱管理賽道的主流企業大多有相關業務/技術積累。儲能熱管理主要參與者據出身可分為空調主機企業、控制系統企業、汽車熱管理企業及配件企業。

 

　　當前，短期來看，下游儲能集成商及電池廠商格局穩定，綜合服務好、大客戶粘性高的熱管理企業擁更大勢能。

 

　　中期來看，儲能安全新國標已正式發布（國家標準GB/T 42288-2022《電化學儲能電站安全規程》將于2023年7月1日起正式實施），預計儲能消防和溫控系統的價值量或將提升。正式版新國標較征求意見稿進一步趨嚴，但下游客戶需求多樣化，因此具有快速響應能力、柔性定制能力的熱管理廠商將處于領先地位，占據更多市場份額。

 

　　長期來看，海外已有國際IEC、歐盟CE、歐洲VDE、美國UL、澳洲CEC、日本JIS、聯合國UN38.3等儲能資質認證，預計未來我國將在頭部儲能系統集成商帶領下形成熱管理體系標準化方案，因此擁有穩定的模塊化生產能力的廠商將長期受益。