在碳達峰、碳中和愿景下,儲能市場已步入發(fā)展快車道,但安全事故風險也隨之增加,尤其電池熱失控問題引發(fā)人們的擔憂。電池和人一樣,需要在舒適的溫度環(huán)境工作,長期處于高溫環(huán)境的電池壽命會明顯縮短,性能下降,甚至發(fā)生安全事故。因此,精準控制儲能系統(tǒng)溫度,是確保電站穩(wěn)定運行的重要一環(huán)。
當前儲能領域溫度管理有風冷散熱、液冷散熱、固體相變材料散熱和熱管散熱等解決方案,并以前兩種技術為主。業(yè)內專家認為,風冷散熱通過風扇將電芯產生的熱量帶到外部,具有結構簡單、成本低的優(yōu)勢,但換熱系數低,冷卻速度較慢,且需要大面積的散熱通道;液冷散熱通過冷卻液對流換熱,降低電池溫度,導熱率高,散熱更為均勻。風冷散熱方案基于在通信基站布局的先發(fā)優(yōu)勢,目前占比較高,而隨著電池能量密度和單體容量的提高,會產生更大的發(fā)熱量,對儲能系統(tǒng)溫度管理提出更高要求。
業(yè)內人士認為,在未來大功率充放電場景或復雜工況下,風冷技術方案恐難解決電芯散熱問題,液冷技術是行業(yè)的發(fā)展趨勢。一方面,液冷不需要預留散熱通道,將大幅節(jié)約大型儲能項目的占地面積;另一方面,風冷系統(tǒng)通過冷卻空氣間接冷卻電芯,整個儲能系統(tǒng)將產生很大的自耗電,而液冷產品則能降低這部分額外的運行成本。
當前,液冷方案市場推廣難點在于成本較高,但隨著其技術和應用場景的不斷成熟,液冷提升能量密度、減少占地面積、降低能耗的綜合優(yōu)勢會進一步凸顯。
基于此,遠景能源在此前2021年北京風能展期間發(fā)布智慧液冷儲能。“遠景液冷儲能熱管理技術能夠大幅降低液冷系統(tǒng)運行的能耗,相比傳統(tǒng)空調風冷降低能耗約20%以上,使用壽命提升了20%。” 遠景能源智慧儲能產品總工程師錢振華介紹,遠景全新智慧液冷儲能產品具有低成本、低能耗、高安全的優(yōu)勢,通過液冷方案集約化設計,將電芯能量密度提升60%,占地面積降低50%。
不過,液冷設備結構較風冷設備更為復雜,對產品品質、密封設計等方面要求頗為嚴格。“目前電動汽車的動力電池全部采用液冷熱管理技術,遠景液冷儲能電芯由遠景動力電池專家團隊參與研發(fā),引入動力汽車行業(yè)成熟的液冷熱管理技術,可以將柜內所有電芯的溫差精準控制在3℃以內。”錢振華表示,遠景智慧液冷儲能產品自推出以來收到了良好的市場反饋,目前已斬獲十多個國內訂單。
根據BNEF的預測,全球儲能市場將在未來十年實現高速增長,基于功率容量規(guī)模到2030年將是2020年的20倍,基于能量容量規(guī)模到2030年將是2020年的30倍。在儲能市場即將蓬勃發(fā)展的背景下,隨著未來儲能電站帶電量持續(xù)增加,液冷方案憑借制冷效率高、能耗低等優(yōu)勢,占比將快速提升,成為儲能市場的主流。
原標題:液冷儲能產品為何更受市場青睞?