中国储能网讯：今年以来，中核集团、华电集团、南网、国家能源集团等大型能源集团相继启动液冷储能系统招标项目，其中6月华电集团完成5GWh磷酸铁锂储能系统集采，其中液冷系统集采规模占比60%达3GWh。
液冷储能备案项目也开始上量，今年6-8月，仅广东、浙江两省采用液冷技术方案的储能备案项目超30个，总规模超9.6GWh，涉及总投资金额超1300亿元。
阳光电源、比亚迪、宁德时代、科华数能、海博思创、中车株洲所、易事特、远景能源、亿纬锂能、采日能源、天合储能等数十家储能系统厂商已跟进液冷趋势，发布液冷储能产品。
随着液冷与风冷成本的进一步缩小，投资商、储能系统系统集成商逐渐偏向选用安全系数更高的液冷系统。随着越来越多储能厂商进场以及应用项目的落地，液冷正在加速成为储能系统主流温控技术。
1.什么是液冷储能？
1.1 温控是储能系统重要环节
电化学储能电站的运行需要一个稳定的温度。温度过高或过低，都将影响储能电站的运行效率和使用寿命。尤其在温度过高的情况下，还可能引发电芯的着火、爆炸，给储能电站带来安全威胁。
由于电化学电池的热特性，控温成为电化学储能产业链关键一环。温控就是指通过加热或冷却技术对电池的温度进行有效控制和调节的过程。温控系统与电池管理系统配合，对锂电池进行恒温控制，使其维持在安全的参数范围内，避免电池进入热失控状态。
从产业链价值量拆分来看，储能系统中电池成本占比约55%，PCS占比约20%，BMS和EMS合计占比约11%，热管理成本根据所选温控技术方案的不同，成本在2-4%之间。虽然温控价值量占比不高，但温控设备将储能电池设备温度保持在合理区间，是保障储能系统安全性和工作寿命的关键设备。
数源：GGII
1.2 液冷温控技术正在加速渗透
目前电池温控技术有风冷、液冷、热管冷却、相变冷却等，其中热管和相变冷却技术尚未成熟，风冷和液冷是目前主流温控技术路线。
从温控技术路线来看，储能温控以风冷为主，液冷正在加速渗透。目前储能温控系统正处于风冷与液冷两种技术方案并存的发展阶段。
风冷系统主要由压缩机空调系统和机柜内的气流遏制风道设计构成，系统简洁、成熟。液冷系统由冷机、管路、(电池Pack内的)液冷板、以及液冷工质构成。
性能优秀的液冷系统可实现更小的电芯间温差从而延长电池寿命，也有助于储能系统空间紧凑等优势，因此液冷系统的渗透率在逐年提升。随着实际使用经验的丰富，储能系统集成商和终端业主对液冷系统的多链条复杂性和长周期可靠运维的挑战认识愈加清晰，将进一步促进液冷系统完善配置、优化产业链分工配合，以更好匹配储能热管理的长寿命、高可靠等应用场景特点。
1.3 液冷技术路线
根据导热方式，主流液冷技术路线有冷板式液冷、浸没式液冷和喷淋式液冷。近两年来，浸没式液冷技术方案在储能领域的应用备受关注。浸没式液冷储能，就是在储能系统中，将储能电芯直接浸没于冷却液中，使电芯与空气、水分等完全隔离，以达到控制储能电池系统运行温度、实现热管理的目的。
易事特、南瑞继保、楚能新能源、科创储能、昆宇电源等多个公司相继推出了浸没式液冷储能系统。今年3月，南网广东梅州宝湖浸没式液冷储能电站投运（项目总规模70MW/140MWh，其中全浸没液冷储能系统15MW/30MWh），这是全球首个沉浸式液冷储能电站，南网储能首次将电池直接浸泡在舱内的冷却液中，实现对电池的直接、快速、充分冷却和降温，以确保电池在最佳温度范围内运行。4月，南瑞继保发布浸没式液冷储能一体柜，将电芯全时浸没在冷却液中，解决电芯温度管理的难题。
浸没式液冷储能系统示意图
图源：南网储能
浸没式液冷系统，从设计结构来看，有单相浸没式、双相浸没式两种设计结构。
单相浸没式液冷，将电池浸没在装有冷却介质的密封槽中，冷却介质经过发热设备后利用升温显热交换热量，过程中不发生形态变化，升温后的液体在泵的作用下流入冷却器降温并回流至冷却介质槽，继续散热循环。
两相浸没式液冷，让液体在冷却介质槽内与热源接触，在循环散热的过程中不断经历气态至液态的转化。
单相（左）、双相（右）浸没式液冷系统结构参考图
对比而言，单相浸没式结构设计更简单，两相浸没式冷却效果更好。单相浸没式液冷系统结构设计更为简单，冷却工质（氟化液）更易操作、维护。而两相浸没式液冷系统尽管因其沸腾传热特性，可以达到更大的传热系数和更高的散热极限，冷却效果更好，但设计难度较高，且成本也较高，系统研发却相对缓慢。
2.液冷温控核心企业
国内储能温控解决方案提供商目前主要可分为三类：一是工业制冷设备厂商拓展至储能行业，比如同飞股份、高澜股份等；二是数据中心温控厂商，如英维克；三是传统空调、压缩机、汽车热管理转型，如申菱环境、朗进科技、奥特佳、松芝股份、银轮股份等。
英维克是最早涉足电化学储能系统温控的厂商，长年在国内储能温控行业处于领导地位，也是众多 国内外储能系统提供商的主力温控产品供应商。高澜股份是电网特高压直流水冷龙头，市场份额居前，具备良好的产品、服务口碑和渠道基础，有望在电网侧储能项目中获得更好的市场份额。
同飞股份是工业温控设备厂商，设备应用领域在原有的数控机床、激光行业、电力电子装置等产业的基础上，逐步向储能、半导体制造、氢能等领域拓展，并作为公司未来战略性发展领域。朗进科技，截至2023上半年，公司已获许继电气、山东电工、国轩高科、沃太能源、阳光电源、林洋能源、采日能源、天合光能等储能装备温控产品的供应商资质；完成 10 余个百兆瓦级新能源基地及国内重大示范储能电站项目液冷和风冷温控产品配套，累计出货2GWh。
电源侧、电网侧、用户侧不同应用场景对储能系统的要求存在较大差异，不同储能系统集成商的技术方案也有差别，因此储能温控系统定制化程度较高，储能温控厂商的核心竞争力在于整体系统的设计与集成能力，与下游电池或集成商客户之间存在较强的粘性。另一方面，储能系统集成商也更加倾向于那些已形成长期合作关系、产品可靠性得到实际项目验证的温控厂商。起步早、项目经验丰富的头部厂商具有较强的先发优势。
温控厂商正在纵向深耕温控领域，同时向储能产业链其他环节横向拓展，进一步打开盈利空间。比如高澜股份斥资10亿元投资“高澜全场景热管理研发与储能高端制造项目”，项目建成后主要生产经营全场景热管理研发与储能电池Pack系统等全链条方面的研发、生产及销售；朗进科技已推出搭载宁德时代电芯的液冷工商业储能一体柜产品。
3.液冷储能系统集成厂商
国内储能市场“狂飙”，液冷与风冷成本进一步缩小，投资商、系统集成商也逐渐偏向选用安全系数更高的液冷系统。随着越来越多集成商进场以及应用项目的落地，液冷储能系统正在快速成为市场的主流技术路线。
今年以来，中核集团、华电集团、南网、国家能源集团等大型能源集团相继启动液冷储能系统招标项目，其中核集团旗下中核汇能完成5.5GWh储能系统集采，其中液冷系统规模占比33%达1.8GWh；华电集团完成5GWh磷酸铁锂储能系统集采，其中液冷系统集采规模占60%达3GWh。
液冷储能备案项目也开始上量。据能源电力说不完全统计，今年6-8月，仅广东、浙江两省采用液冷技术方案的储能备案项目超30个，总规模超9.6GWh，涉及总投资金额超1300亿元；技术路线涵盖磷酸铁锂、铅碳电池、钠离子电池等；项目应用场景包含独立储能、用户侧储能、电源侧储能、光储/光储充一体化项目。28个液冷储能系统项目共1.8GW/7.5GWh拟在今年开工。
在多种液冷电化学储能技术路线中，值得关注的除了磷酸铁锂，还有液冷铅碳电池系统，在今年6-8月广东、浙江两省备案液冷储能项目中，液冷液冷铅碳电池系统项目14个，总规模达2.1GW/9.1GWh，其中液冷铅碳电池系统由太湖能谷提供。
各大储能系统厂商纷纷推出液冷产品。阳光电源、比亚迪、宁德时代、科华数能、海博思创、中车株洲所、易事特、远景能源、亿纬锂能、采日能源、天合储能等数十家厂商已跟进液冷趋势，发布液冷温控方案储能产品，产品涵盖了大储、工商业等应用场景。
未来随着新能源电站、离网储能等更大电池容量、更高系统功率密度的储能电站需求起步，储能系统能量密度与发热量更大，对安全性和寿命的要求更高，将推动行业更多转向采用液冷方案。大型能源集团、大型系统集成商的龙头示范效应，也将驱动液冷技术在储能产业的加速渗透。
