作為市場幾大投資主線之一的電化學儲能,目前正在持續(xù)高速增長中。
在“雙碳”目標的背景下,光伏、風能等可再生能源的建設(shè)規(guī)模和速度加快,儲能技術(shù)以主動的跨時段、跨季節(jié)的發(fā)用平衡能力創(chuàng)造商業(yè)價值,解決了電網(wǎng)被動調(diào)節(jié)負擔,是支撐可再生能源穩(wěn)定規(guī)模化發(fā)展的關(guān)鍵,相關(guān)行業(yè)政策要求風光等可再生能源匹配一定比例的儲能系統(tǒng)。
截至2021年我國電化學儲能投運規(guī)模達到1.87GW,累計裝機規(guī)模達到5.51GW,同比增長68.5%。根據(jù)統(tǒng)計,2022年開年以來,國內(nèi)投擴建儲能項目涉及金額達540.44億元,涉及規(guī)模超81GWh。
電化學儲能的巨大潛力已經(jīng)獲得市場共識,相關(guān)企業(yè)更是經(jīng)歷過資金推漲,目前估值并不低。
不過,電化學儲能發(fā)展路上難以繞開的重大安全技術(shù)——儲能溫控,卻處在產(chǎn)業(yè)鏈布局初期,2022上半年以來的諸多安全事故也在不斷推升儲能溫控熱度。
01、安全事故頻發(fā)關(guān)注度不斷提升
溫控設(shè)備能將儲能電池設(shè)備溫度保持在合理區(qū)間,是儲能系統(tǒng)安全性保障的關(guān)鍵一環(huán)。
鋰電池對工作環(huán)境具有較高的要求,具備參數(shù)硬約束。鋰電池的最佳工作溫度約為15-35度,工作溫度區(qū)間覆蓋-20-60度。當溫度過高時,鋰電池內(nèi)電解液及活潑物質(zhì)的活性提升,電池內(nèi)部會發(fā)生副反應(yīng)、造成電解液分解,從而造成電池容量損失與副反應(yīng)氣體造成電池鼓脹,造成安全隱患。
儲能系統(tǒng)中一般具有大量鋰電池、且容量和功率都較大,其結(jié)構(gòu)特點容易導(dǎo)致生熱不均、電池間溫差較大,嚴重時甚至引發(fā)熱失控造成火災(zāi)與爆炸。
2022上半年全球儲能事故頻發(fā)。據(jù)不完全統(tǒng)計,2011-2021年全球共發(fā)生約50起儲能起火事故,而2022年1-6月就已發(fā)生了多達17起的儲能起火事故。
近年來儲能領(lǐng)域多起事故大多與熱失控有關(guān)。2022年5月25日,國家能源局綜合司發(fā)布關(guān)于加強電化學儲能電站安全管理的通知,其中對電池、消防等多個細分環(huán)節(jié)明確多項細化管理措施。
此背景下,儲能溫控關(guān)注度將持續(xù)提升,而行業(yè)自身同樣具備較大的增長潛力。
02、液冷為主流細分賽道
未來4年數(shù)十倍暴漲
4年即將增長5.7倍,全球儲能溫控市場處于爆發(fā)階段。
綜合機構(gòu)的產(chǎn)業(yè)鏈調(diào)研,以及埃泰斯、美國國家可再生能源實驗室NREL等數(shù)據(jù)來看,儲能溫控設(shè)備的單位投資額約為3000-8000萬元/GWh不等。
根據(jù)GGII統(tǒng)計,主要得益于2021年海外儲能電站裝機規(guī)模暴漲,以及國內(nèi)風光強配儲能的管理政策,2021年我國電力儲能系統(tǒng)出貨量為29GWh(包括出口海外),同比增長341%,為2020年6.6GWh的4.39倍。
GGII預(yù)計,2022年國內(nèi)儲能電池出貨量有望繼續(xù)保持高增長態(tài)勢,保守估計年出貨量有望突破90GWh,同比增長88%,其中2022年電力儲能系統(tǒng)出貨量或接近60GWh。
對應(yīng)儲能溫控市場空間,預(yù)計2021年儲能溫控行業(yè)市場規(guī)模約為24.7億元(包括出口),2022-2025年市場規(guī)模分別能達到46.6、74.8、109.8、164.6億元,2025年將是2021年的近6.66倍體量。
其中將擁有主流趨勢的液冷方案,還因滲透率提升享有更高的規(guī)模增速。
蒸汽冷卻、熱管冷卻和相變冷目前在儲能溫控領(lǐng)域應(yīng)用較少,目前市場主流溫控方案大多為風冷和液冷。
風冷與液冷各有優(yōu)缺。其中風冷擁有結(jié)構(gòu)簡單、成本降低、可靠性高且使用壽命長等優(yōu)點,但是缺點同樣明顯,其散熱效率一般,在高溫或者大容量條件下散熱效果差。
液冷則擁有散熱效果好,冷卻速度快且占用空間小等優(yōu)點,但是目前技術(shù)安裝維護較高,一旦制冷劑泄露會對系統(tǒng)產(chǎn)生較大影響,加之其使用壽命不長,使得目前液冷技術(shù)可靠性較低,這也是為什么此前液冷的滲透率較低。
不過隨著儲能容量的逐漸增大,風冷溫控會達到其散熱上限,因此未來對更高散熱效率的液冷溫控需求還是會不斷提高,液冷將成為儲能溫控主要方案。
常見的溫控方案主要為氣冷(小功率、小項目)與液冷(大功率、大項目)兩種,后者由于液體高冷卻均勻性、高比熱容、和高導(dǎo)熱系數(shù),從而更適用于大型集裝箱集群儲能系統(tǒng),但系統(tǒng)復(fù)雜、技術(shù)要求高,具備更高的進入壁壘。
目前,各大電池廠已紛紛布局液冷產(chǎn)品,如寧德時代的Enter One,陽光電源的Power Titan、Power Stack,比亞迪的BYD Cube、科華S?液冷儲能系統(tǒng)等。未來隨著充放電倍率的提升、中高功率儲能產(chǎn)品的普及,液冷技術(shù)的滲透率也將逐漸提升。
機構(gòu)預(yù)計液冷2021年體量約在3億元左右,滲透率有望由2021年的12%提升至2025年的45%,2022-2025液冷市場空間將分別達到7、18.7、38.4、74.1億元,2025年體量將是2021年的24.7倍之多。
面對正在爆發(fā)的風口,已經(jīng)有不少企業(yè)提前開始布局。
03、先發(fā)優(yōu)勢尤為重要
各領(lǐng)域企業(yè)橫向切入搶占先機
儲能溫控市場格局未定,多數(shù)企業(yè)處于布局階段。
由于溫控技術(shù)具有技術(shù)可遷移性,儲能業(yè)務(wù)布局早且業(yè)務(wù)種類全面的溫控企業(yè)具有先發(fā)優(yōu)勢。同時溫控業(yè)務(wù)定制化屬性強,切換應(yīng)用場景成本高,導(dǎo)致用戶更換廠商意愿低,粘性高。因此,溫控市場先發(fā)優(yōu)勢為關(guān)鍵因素。
這意味著,搶占初期市場的未來幾年,將是儲能及其溫控市場發(fā)展的黃金時期。
同時,由于液冷賽道為主流趨勢,所以在液冷和戶外應(yīng)用場景有技術(shù)和經(jīng)驗積累的企業(yè)或更容易在市場中取得領(lǐng)先地位。
但目前直接液冷技術(shù)尚不成熟,間接液冷需要根據(jù)實際應(yīng)用,對流道數(shù)量、流量、流速等進行定制化設(shè)計,不同項目和集成商的熱管理方案存在較大差異,如液冷板式液冷系統(tǒng)關(guān)鍵零部件,需要在制造前與客戶聯(lián)合開發(fā)設(shè)計,確認選型與配套,產(chǎn)品成高度定制化,因此下游客戶會傾向于選擇具備液冷板設(shè)計能力的廠商。
因此,對于溫控設(shè)備企業(yè)而言,其核心競爭力將體現(xiàn)在定制化能力,以及對熱管理了方案的長期的經(jīng)驗和技術(shù)積累。
目前參與儲能溫控的企業(yè)主要有三類,分別是數(shù)據(jù)中心溫控企業(yè)、工業(yè)冷卻設(shè)備企業(yè)、汽車溫控企業(yè)。
從技術(shù)上看,集裝箱儲能溫控與集裝箱數(shù)據(jù)中心的溫控,在技術(shù)上最為相似,而汽車用熱管理的相似性則來源于溫控對象均為電化學電池,且均需應(yīng)對戶外工況的變化。
像英維克、申菱環(huán)境這樣的數(shù)據(jù)中心溫控設(shè)備企業(yè),由于集裝箱儲能和集裝箱數(shù)據(jù)中心較為相似,因此此類企業(yè)通過原有的風冷方案切入儲能領(lǐng)域,同時在液冷技術(shù)領(lǐng)域也有一定積累。同飛股份、高瀾股份等工業(yè)冷卻設(shè)備企業(yè),則是在液冷和戶外應(yīng)用領(lǐng)域有較為深入的技術(shù)積累;此外還有松芝股份、奧特佳在內(nèi)的汽車溫控企業(yè)。
以上企業(yè)是有較大可能在儲能溫控市場搶占先發(fā)優(yōu)勢,但最終誰能笑到最后,只有時間能夠給我們答案了。
原標題:細分賽道未來4年暴增24倍!儲能溫控這塊香餑餑要出鍋了