当前储能热管理可选技术路线包括风冷、液冷、热管冷却与相变冷却,其中风冷与液冷 技术已相对成熟,热管与相变冷却仍处于研发阶段。两类主流冷却技术差异在于介质:
风冷/空冷:以空气为冷却介质,利用风机产生空气对流进行换热,空冷系统结构相对简单、易于维护,散热效果对风道设计和电池排布有一定要求;由于空气的比热容和导热系数较低,风冷系统的散热速度和效率偏低,且易造成电池温度分布不均,因而仅适用于电池产热率较低的场景,电子设备与早期新能源汽车动力电池均以风冷为主,在储能领域则主要用于低功率密度的集装箱式储能及通信基站储能。
液冷:以液体(水、乙二醇、空调制冷剂和硅油等)为冷却介质的冷却方式,按液体与电池的接触方式可分为直接接触(电池浸没在绝缘介质中)及间接接触(电池间设置微通道或者翅片式冷板)两类;当前冷板式液冷技术成熟度最高,基本原理是通过高导热材料换热冷板将电池的热量传递给循环管路中的冷却液,冷却液的热量通过换热器经由冷水机循环向外界散发。冷却剂类型、流速及冷板厚度是决定冷却效果的关键因素,由于系统相对复杂、密封要求及成本较高,当前在大规模储能领域的应用潜力尚未充分发挥。
液冷冷却效果更好、空间利用率更高,储能规模化与龙头厂商布局有望加速技术替代。 由于更靠近热源、使用冷却液作为换热介质,液冷相对风冷有着更加精确、有效的温控 能力,更加均匀的换热效果亦有益于延长储能电池的使用寿命;与此同时,由于结构更 为紧凑,液冷系统能够提升集装箱式储能的空间利用率。2021 年以来,特斯拉、比亚 迪、阳光电源等主流储能系统厂商已率先布局液冷产品,储能项目规模化带来的热管理 需求提升与供给端龙头的示范作用配合,有望加速液冷方案渗透率提升。
机亦以压缩机为核心零部件。参考风冷空调的成本结构与各部件的市场价格,预计压缩 机的价值量占比接近 30%,同时亦是风冷系统功能的核心,其他组成部分包括电机、阀 件、管路、电控等,价值量较为分散、单项占比较低。参考华经研究院 2020 年数据, 液冷系统中承载制冷剂循环的液冷主机价值量占比接近 70%,其中包含的四个主要部件为压缩机、冷凝器、膨胀阀、蒸发器,水回路中主要部件包括水泵和管路,通过液冷板,与电池进行换热。主要系统供应商包括英维克、申菱环境、同飞股份等风冷、液冷均有布局的方案提供商,以及专注液冷的松芝股份、奥特佳、高澜股份等。
风冷/空冷:以空气为冷却介质,利用风机产生空气对流进行换热,空冷系统结构相对简单、易于维护,散热效果对风道设计和电池排布有一定要求;由于空气的比热容和导热系数较低,风冷系统的散热速度和效率偏低,且易造成电池温度分布不均,因而仅适用于电池产热率较低的场景,电子设备与早期新能源汽车动力电池均以风冷为主,在储能领域则主要用于低功率密度的集装箱式储能及通信基站储能。
液冷:以液体(水、乙二醇、空调制冷剂和硅油等)为冷却介质的冷却方式,按液体与电池的接触方式可分为直接接触(电池浸没在绝缘介质中)及间接接触(电池间设置微通道或者翅片式冷板)两类;当前冷板式液冷技术成熟度最高,基本原理是通过高导热材料换热冷板将电池的热量传递给循环管路中的冷却液,冷却液的热量通过换热器经由冷水机循环向外界散发。冷却剂类型、流速及冷板厚度是决定冷却效果的关键因素,由于系统相对复杂、密封要求及成本较高,当前在大规模储能领域的应用潜力尚未充分发挥。
液冷冷却效果更好、空间利用率更高,储能规模化与龙头厂商布局有望加速技术替代。 由于更靠近热源、使用冷却液作为换热介质,液冷相对风冷有着更加精确、有效的温控 能力,更加均匀的换热效果亦有益于延长储能电池的使用寿命;与此同时,由于结构更 为紧凑,液冷系统能够提升集装箱式储能的空间利用率。2021 年以来,特斯拉、比亚 迪、阳光电源等主流储能系统厂商已率先布局液冷产品,储能项目规模化带来的热管理 需求提升与供给端龙头的示范作用配合,有望加速液冷方案渗透率提升。
机亦以压缩机为核心零部件。参考风冷空调的成本结构与各部件的市场价格,预计压缩 机的价值量占比接近 30%,同时亦是风冷系统功能的核心,其他组成部分包括电机、阀 件、管路、电控等,价值量较为分散、单项占比较低。参考华经研究院 2020 年数据, 液冷系统中承载制冷剂循环的液冷主机价值量占比接近 70%,其中包含的四个主要部件为压缩机、冷凝器、膨胀阀、蒸发器,水回路中主要部件包括水泵和管路,通过液冷板,与电池进行换热。主要系统供应商包括英维克、申菱环境、同飞股份等风冷、液冷均有布局的方案提供商,以及专注液冷的松芝股份、奥特佳、高澜股份等。
#浸没式液冷# 冷却液选择上需要满足哪些条件?
1.优秀的绝缘能力(保障冷却液能安全接触电子元件的基础条件)
2.稳定的化学性质(高闪点,低可燃,惰性液体,对系统组成材料无腐蚀性)
3.良好的热物理性质(高比热容,高导热系数,低粘性系数)
4.绿色环保无危害(环境友好、无毒、可生物降解,不需或仅需最低限度的排放监管)
1.优秀的绝缘能力(保障冷却液能安全接触电子元件的基础条件)
2.稳定的化学性质(高闪点,低可燃,惰性液体,对系统组成材料无腐蚀性)
3.良好的热物理性质(高比热容,高导热系数,低粘性系数)
4.绿色环保无危害(环境友好、无毒、可生物降解,不需或仅需最低限度的排放监管)
【气候规律陈述】
①同伟度从海洋向内陆逐渐深入,则温度逐渐升高,且七日温度极差逐渐增大。(根本原因是土壤的比热容大于海水的比热容)
②同时区同地形,纬度越低则温度越高。(更加靠近太阳,光波穿越大气层时受地球磁场的影响更小。)
③同纬度同时区,海拔越高则气温越低,上升一千米降低6度。(这是书上的观点)
①同伟度从海洋向内陆逐渐深入,则温度逐渐升高,且七日温度极差逐渐增大。(根本原因是土壤的比热容大于海水的比热容)
②同时区同地形,纬度越低则温度越高。(更加靠近太阳,光波穿越大气层时受地球磁场的影响更小。)
③同纬度同时区,海拔越高则气温越低,上升一千米降低6度。(这是书上的观点)
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