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储能温控行业深度报告：储能助力温控企业开启重要增长极HYPERLINK"http://quote.eastmoney.com/SZ000750.html"\h一、温控是储能安全经济运行的重要保障1.1热失控是储能电站事故频发的主要原因之一储能电站事故频发，危及生命财产安全。据北极星储能网不完全统计，2011年-2021年10年间，全球共发生50起储能电站起火爆炸事故。其中，韩国30起、中国3起、美国2起、日本1起、比利时1起。储能电站事故主要原因在于：锂电池自身及管理系统缺陷、锂电池内部热失控、充放电散热不畅。发生事故的储能电站多采用锂电池，北京大红门储能电站主要系磷酸铁锂电池内短路起火导致，而国外储能事故主要是锂电池管理系统和锂电池电芯缺陷为主。借鉴新能源车起火爆炸经验分析，其故障大多由热失控引起的，其次是充电过程散热不畅所致。政策明令，安全是储能发展的底线。国家能源局发布《电力安全生产“十四五”行动计划》，重点强调电化学储能安全运行技术提升；《新型储能项目管理规范（暂行）（征求意见稿）》强调坚持安全第一原则，提出全生命周期安全管理要求，提出原则上不新建大型动力电池梯次利用储能项目，避免高安全问题发展。1.2锂电池最佳温度区间10-35℃，温控技术要求凸显储能电池最佳温度区间在10℃-35℃，单体间的温差均不超过5℃为佳。10℃-35℃是锂电池最佳温度区间，以可维持其在最佳使用状态，保证储能系统的性能和寿命。-20℃-45℃内是锂电池工作温度区间，但锂电池会面临寿命衰减、电解液凝固、抗阻增加、电池容量明显下降等问题。温度超60℃时，锂电池内部有害化学反应速率提高，使得电芯失控、BMS失效、PCS保护失效等。温度小于-30℃时，电池的容量和功率急剧降低，特别是充电容量和充电功率下降更加明显，导致储能系统经济性锐减。自然通风散热下储能集装箱工作温度远超最佳温度区间，温控作用必要性凸显。由于储能系统对电池循环寿命、一致性等要求更高，磷酸铁锂电池更适宜锂电池储能系统。在国际标准的40英尺储能集装箱，以磷酸铁锂电池为电池组，实验发现，在单侧自然通风下，整个储能系统内部温度高达150-170℃，远超锂电池组最佳工作区间10-35℃，且电池组内部温度一致性极差，最高温差近20℃。由于工作温度超最佳温度100℃以上，储能系统通过温控系统对锂电池进行热管理十分必要，且储能温控难度高。1.3锂电池放电倍率越大、工作时长越长，产热量越多电池产热由焦耳热和反应热两部分组成，均受到环境温度、工作时长、充放电倍率影响。电池产热最主要的热量来源是焦耳热，焦耳热主要是由于电流经过电池的极柱、电解液、隔膜等存在电阻的地方，因焦耳效应发出的热量，其在充、放电过程当中均为放热反应；反应热主要系锂离子在正负极间嵌入/脱嵌的过程会伴随着热量的变化。二、储能温控中液冷技术渗透率预计持续提升2.1储能温控技术以风冷、液冷为主，热管、相变在研目前以风冷、液冷为主，热管冷却、相变冷却处在研阶段。风冷：以空气为冷却介质，利用对流换热降低电池温度的一种冷却方式。但由于空气的比热容低，导热系数也偏低，更适用于功率相对较小的通信基站、小型储能系统等。液冷：利用液体对流换热转移电池工作产生的热量。由于液体比热容及导热系数都高于空气，更适用于高功率的储能系统、数据中心、新能源汽车等。热管冷却：热管冷却是依靠封闭管壳内工质相变实现换热，分为冷端空冷和冷端液冷。目前处于在研阶段，本文暂不展开讨论。相变冷切：相变冷却是利用变相材料发生相变吸收能量的一种冷却方式。目前处于在研阶段，本文暂不展开讨论。2.2技术现状：风冷现阶段市场渗透率高，液冷产品推广力度加大风冷现阶段市场渗透率高。受益于目前储能发展仍处于初期阶段，项目多为容量、功率较小的小型储能系统，风冷制冷效率可满足需求，经济性占优支撑其市场较高渗透率。风冷单GWh价值量0.3亿，相对液冷系统经济性占优。液冷系统相对复杂，主要包括水冷板、水冷管、水冷系统、换热风机等。根据华经产业研究院数据显示，目前整套液冷系统方案价值量约0.8-1亿元/GWh，其中液冷板合计总价值量占比最高，一般约0.5亿元/GWh；风冷系统方案结果较为简单，价值量相对较低约0.3亿元/GWh。风冷相对液冷可靠性高：风冷系统结构简单，更易于安装、维护；部分液冷系统仍存在冷却液泄露、故障点多等风险，风冷系统可靠性相对更高。风冷制冷效率仍可提高，市场空间仍有一席之地。风冷可通过优化风道设计等，控制气流方向、流速及途径，以此提高制冷制热效率。2.3技术趋势：液冷渗透率提升，风冷仍具一席之地风冷、液冷如何选择？储能温控技术选择是综合考虑安全性、经济性、电池PACK设计、所处环境等因素的结果，并非单纯考虑冷却性能。制冷功率需求高低：若储能项目产热功率低，则对制冷需求小，风冷效