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電化學(xué)儲(chǔ)能有望成為儲(chǔ)能裝機(jī)增長(zhǎng)主力

中國(guó)儲(chǔ)能以抽水蓄能為主，電化學(xué)儲(chǔ)能占比較低。當(dāng)前主流的儲(chǔ)能形式有抽水蓄能和電化學(xué)儲(chǔ)能，抽水蓄能具有壽命長(zhǎng)、單位投資少的優(yōu)點(diǎn)，但對(duì)環(huán)境資源要求較高，適合開發(fā)的地形會(huì)越來越少；電化學(xué)儲(chǔ)能具有容量配置靈活、場(chǎng)地限制較小、響應(yīng)快等優(yōu)點(diǎn)，但目前單位成本較高，并且存在一定的安全隱患。目前電化學(xué)儲(chǔ)能占比較低，根據(jù) CNESA全球儲(chǔ)能項(xiàng)目庫，截至 2021 年，中國(guó)電化學(xué)儲(chǔ)能占 12.1%，比 2020 年提升 4.6 個(gè)百分點(diǎn)，未來隨著補(bǔ)貼、峰谷電價(jià)套利等收益提升政策推動(dòng)，電化學(xué)儲(chǔ)能市場(chǎng)有望快速增長(zhǎng)，占比有望逐年提升。

儲(chǔ)能主要應(yīng)用在 B 端消納、平滑波動(dòng)需求上，配套在發(fā)電側(cè)集中式新能源并網(wǎng)、電網(wǎng)側(cè)、工商業(yè)峰谷套利。電化學(xué)儲(chǔ)能在發(fā)電側(cè)，用于集中式新能源并網(wǎng)，平滑新能源發(fā)電出力、減少棄風(fēng)棄光等；在電網(wǎng)側(cè)（輔助服務(wù)），用于系統(tǒng)調(diào)峰、調(diào)頻、緩解電網(wǎng)阻塞等；在用戶側(cè)，用于工商業(yè)削峰填谷、加快需求側(cè)響應(yīng)、降低能源成本等。B 端應(yīng)用場(chǎng)景配套的儲(chǔ)能電池容量和功率更大，對(duì)散熱要求較高，出于對(duì)安全和使用壽命考慮，需要配備儲(chǔ)能溫控系統(tǒng)；C 端居民自發(fā)自用、峰谷套利，電池容量和功率小，依靠電池 BMS 系統(tǒng)進(jìn)行溫控即可

2022 年上半年電化學(xué)儲(chǔ)能發(fā)展迅速，Q2 裝機(jī)環(huán)比大幅增長(zhǎng)。根據(jù)中國(guó)化學(xué)與物理電源行業(yè)協(xié)會(huì)儲(chǔ)能應(yīng)用分會(huì)產(chǎn)業(yè)政策研究中心（CIAPS），2022 年上半年我國(guó)并網(wǎng)、投運(yùn)的電化學(xué)儲(chǔ)能項(xiàng)目總數(shù)為 51 個(gè)，相比去年同期增加 4 個(gè)，裝機(jī)總規(guī)模為 391.7MW/919.4MWh，而 2021 年上半年裝機(jī)規(guī)模為 230.2MW/352.0MWh；分季度看，2022 年第二季度電化學(xué)儲(chǔ)能項(xiàng)目并網(wǎng)投運(yùn)個(gè)數(shù)為 37 個(gè)，較第一季度的 14 個(gè)增加 23 個(gè)，第二季度電化學(xué)儲(chǔ)能裝機(jī)規(guī)模為 341.0MW，環(huán)比 Q1 增長(zhǎng) 573%，較第一季度有較大幅度提升。

電化學(xué)儲(chǔ)能市場(chǎng)空間大，裝機(jī)有望迎來高速增長(zhǎng)期。全球和中國(guó)電化學(xué)儲(chǔ)能累計(jì)裝機(jī)規(guī)模均處于快速增長(zhǎng)階段，根據(jù)中國(guó)能源研究會(huì)儲(chǔ)能專委會(huì)/中關(guān)村儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)技術(shù)聯(lián)盟（CNESA），截至 2021 年底，全球電化學(xué)儲(chǔ)能累計(jì)裝機(jī)規(guī)模 24.1GW，同比增長(zhǎng) 69.1%；中國(guó)電化學(xué)儲(chǔ)能累計(jì)裝機(jī) 5.5GW，同比增長(zhǎng) 68.5%。在 2021 年新增儲(chǔ)能裝機(jī)中，電化學(xué)儲(chǔ)能占比達(dá) 73%，發(fā)展勢(shì)頭強(qiáng)勁。根據(jù) CNESA 在《儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)研究白皮書 2022》中保守預(yù)計(jì) 2022 年，中國(guó)電化學(xué)儲(chǔ)能市場(chǎng)新增裝機(jī)規(guī)模達(dá)到 3.3GW， 到 2025 年規(guī)模將達(dá)12.94GW，對(duì)應(yīng) 2022 年至 2025 年，電化學(xué)儲(chǔ)能新增裝機(jī)年均復(fù)合增長(zhǎng)率為 77%；理想情況下預(yù)計(jì)2022年中國(guó)電化學(xué)儲(chǔ)能市場(chǎng)新增裝機(jī)規(guī)模達(dá)4.66GW，2025年規(guī)模達(dá)23.1GW，對(duì)應(yīng)年均復(fù)合增速 91%。

溫控設(shè)備是電化學(xué)儲(chǔ)能系統(tǒng)核心部件之一

溫控設(shè)備是電化學(xué)儲(chǔ)能系統(tǒng)核心部件之一，起到防止電池著火、延長(zhǎng)使用壽命的作用。溫控設(shè)備利用傳熱和制冷的原理，將一個(gè)或多個(gè)換熱設(shè)備和傳熱介質(zhì)、控制元件進(jìn)行組合，以實(shí)現(xiàn)對(duì)儲(chǔ)能系統(tǒng)產(chǎn)熱部位進(jìn)行冷卻的目的，保持電池及其周圍環(huán)境的溫度恒定。

儲(chǔ)能系統(tǒng)內(nèi)部容易出現(xiàn)電池產(chǎn)熱、溫度分布不均勻等問題，溫控設(shè)備通過對(duì)電化學(xué)儲(chǔ)能電池降溫，使得儲(chǔ)能系統(tǒng)處于最佳的工作溫度，達(dá)到防止過熱著火和延長(zhǎng)使用壽命的目的。電池儲(chǔ)能對(duì)溫控系統(tǒng)的溫度均勻性、環(huán)境適應(yīng)性、可靠性、能效比和壽命有著較高的要求。

電化學(xué)儲(chǔ)能溫控系統(tǒng)主要分為風(fēng)冷、液冷

風(fēng)冷以空氣為介質(zhì)，利用對(duì)流換熱降低電池溫度，分為自然風(fēng)冷和強(qiáng)制風(fēng)冷，強(qiáng)制風(fēng)冷需要額外安裝風(fēng)機(jī)、風(fēng)扇等輔助設(shè)備。液冷以水、乙二醇水溶液、空調(diào)制冷劑等液體為介質(zhì)，通過對(duì)流換熱帶走熱量，分為直接接觸（電池單體或者模塊沉浸在液體中）和間接接觸（在電池間設(shè)置冷卻通道或者冷板）。冷卻系統(tǒng)需要與儲(chǔ)能系統(tǒng)進(jìn)行通訊，以便實(shí)現(xiàn)集中控制、聯(lián)網(wǎng)控制和智能控制。

風(fēng)冷、液冷將長(zhǎng)期共存，液冷占比將不斷提升

風(fēng)冷適合功率、儲(chǔ)能容量小的場(chǎng)景，液冷適合功率大、散熱要求高的場(chǎng)景。當(dāng)前電化學(xué)儲(chǔ)能溫控主要分為風(fēng)冷和液冷。風(fēng)冷主要應(yīng)用在通信基站、小型地面電站等功率密度相對(duì)較小的儲(chǔ)能領(lǐng)域，具有方案成熟、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、易維護(hù)和成本低等優(yōu)點(diǎn)，缺點(diǎn)在于空氣比熱容低，導(dǎo)熱系數(shù)低。液冷系統(tǒng)廣泛應(yīng)用于風(fēng)光發(fā)電儲(chǔ)能、電網(wǎng)儲(chǔ)能、工商業(yè)儲(chǔ)能等發(fā)熱量大的場(chǎng)景，具有電池單體溫差更小、壽命更長(zhǎng)、換熱系數(shù)高、比熱容大、冷卻速度快、占地小、散熱系統(tǒng)效率更高，冷卻均勻性好、可長(zhǎng)時(shí)間大倍率充放電、能耗及故障率更低等優(yōu)點(diǎn)，并且液體比熱容不受海拔和氣壓影響，適用范圍更廣。

液冷優(yōu)勢(shì)明顯，未來液冷占比有望快速提升

過去電化學(xué)儲(chǔ)能需求量、容量較小，一般不配備溫控系統(tǒng)或選擇風(fēng)冷。風(fēng)冷的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本較低，但散熱效率低，更適合小型電站、通信基站等產(chǎn)熱率相對(duì)較低的儲(chǔ)能領(lǐng)域，而且散熱器易受到雨水、沙子等影響，壽命減少、耐候性較差。液冷換熱系數(shù)高、比熱容大、冷卻速度快，可快速有效降溫，且結(jié)構(gòu)緊湊，占地小，不受海拔和氣壓影響，適用范圍更廣。隨著電化學(xué)儲(chǔ)能需求量、容量越來越大，液冷的占比有望逐步提升。隨著儲(chǔ)能電站大型化、高功率、高密度和運(yùn)行環(huán)境復(fù)雜化的趨勢(shì)，未來液冷占比有望快速提升。 

原標(biāo)題：一文了解我國(guó)化學(xué)儲(chǔ)能與溫控設(shè)備