储能电池热管理系统液冷和风冷优劣势分析及应用场景探讨

  源起于2015年的《巴黎协定》和联合国政府间气候平均状态随时间的变化专门委员会（IPCC）相关报告数据显示，全球已有140多个经济体提出了程度不等的碳中和目标。从碳排放来源看，能源消费二氧化碳排放占我国二氧化碳排放总量的近九成，占温室气体净排放量的近八成。因此能源领域的绿色转型对于碳中和目标的实现至关重要。

  光伏发电，风力发电等新能源发电会成为未来新能源的重点发展对象。但要克服风电光伏的间歇性和波动性，整体电力系统都需要发生转变。储能，正是转型之中的关键技术。国家十四五规划和《2030年前碳达峰行动方案》也明确规定了发展新型能源储能方式。从2020年的投资来看锂电占了近90%的新型储能方式。

  但是锂电的性能、安全和生命周期受到工作时候的温度的影响非常大，理想的电池工作时候的温度在25-35摄氏度，并且电池包内的模组温差要小5摄氏度。所以锂电的热管理非常重要。

  目前锂电池机组主流的热管理方式有两种，风冷和液冷，也有很多工程师在研究相变材料和液冷或风冷的混合模式，但都还不成熟。风冷和液冷各有特点。防冻液的密度是空气的1000倍，比热是空气的4倍。因此作为热量载体和风冷相比液冷先天具备载热量大，流阻低，换热效率高的特点，在电池包单位体积内的包含的能量高，充放电速度快，环境和温度变化大的场合得到普遍的应用。液冷系统能和电池包高度集成，现场安装便捷，占地小，无需担心灰尘，水汽凝结等问题。在有热失控前兆的情况下，液冷方案可以依靠大流量的载冷介质来强制电池包散热和实现电池模块之间的热量重新分配，能够迅速抑制热失控持续恶化，降低失控风险。

  风冷系统具备系统简单、制造成本低、便于安装等特点。在电池单位体积内的包含的能量低，充放电速度慢的场景还是有比较多的应用。

  从冷却效果来看和风冷比液冷有比较大的优势，国外一所机构对此做了深入的研究。

  在相同的入口温度和极限风速及流速下，液冷电池包的温度在30-40摄氏度，而风冷电池包的温度要在37-45摄氏度。液冷的温度均有性更好。

  经试验研究，为了达到相同的电池平均温度，风冷需要比液冷高2-3倍的能耗。相同功耗下电池包的最高温度，风冷比液冷要高3-5摄氏度。液冷的功耗更低。

  由于空气比热容、对流换热系数小等因素，电池风冷技术换热效率低，电池发热量增大，会导致电池温度过高，存在热失控风险；液冷系统能大大降低电池的热失控风险。

  据美国国家可再次生产的能源实验室（NREL）的数据，目前4小时电池储能系统每千瓦时的电池投资所需成本在1900人民币（300美金），热管理系统估计占电池成本的2- 4%，而液冷系统更易保障电池在舒适温度工作，相较于风冷系统会延长电池使用寿命超过20%，综合寿命周期来看液冷投资更少。

  风冷系统具有有初投资小、维护费用低、异于维护等优点，更适合小型民用或者商用电池热管理方式。但是，液冷逐渐在大型地面电站等大容量，高能量比的领域成为主流的电池冷却方式。目前，空调国际埃泰斯在液冷市场处于领头羊，率先在市场上推出了3KW，5KW，8KW，15KW，40KW等型号的液冷机组。埃泰斯的水冷机组以其制冷效率高、噪音低、电压范围广、EMC性能好、重量轻等优点，获得了包括行业巨头在内的众多企业欢迎，已经向北美、欧洲、澳洲的多家客户销售安装近万台套。

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  北极星储能网获悉，6月6日，埃泰斯新能源科技(上海)有限公司(下称“埃泰斯”)发生工商变更，新增股东为小米关联公司海南极目创业投资有限公司(下称“极目创投”)。据了解，埃泰斯成立于2021年6月，营业范围包含：新能源原动设备制造、新能源原动设备销售、太阳能热利用产品营销售卖、风电场相关装备销售等

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  北极星储能网获悉，12月8日，东方电气集团发布储能系统设备2023-2024年度框招，招标分三个标段，共招标95MW/190MWh的磷酸铁锂电池液冷电源侧储能集成系统。采购单位是东方电气自动控制工程有限公司。详情如下：

  工商业储能越来越卷？小K带您了解一款高质量的工商业储能产品回归产品价值用实力说话产品介绍：科创一体式液冷储能系统KorONE466额定功率：240kW装机电量：466kWh由科创自研的用户侧储能系统该产品是集交、直流于一体的标准模块化储能产品产品组成包括：电池模组、PCS模块电池管理系统、能量管理单元液

  海辰储能新一代5MWh ∞ Block CN系列液冷储能系统正式下线MWh∞BlockCN系列液冷储能系统预制舱正式下线。此次新品的正式下线，是海辰储能又一次通过技术创新和迭代升级，在储能技术、产品和应用领域迈出的坚实一步，同时也将帮助解决行业客户对储能应用安全和降本的需求，持续推动储能产业高水平质量的发展。海辰储能新一代5MWh∞BlockCN系

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  今年，南都电源中标鹤壁鹤淇集中式电化学储能项目，建设规模为100MW/200MWh。经过前期准备及调试，目前系统已全部完成发货。该项目采用南都新新一代CenterLPlus液冷储能系统集成技术。项目投运后，将作为巨型“充电宝”，助力当地电网削峰填谷，缓解高峰供电压力，提升电力系统安全性、稳定性，促进新

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