作为构建新型电力系统的关键环节,储能正迎来前所未有的发展机遇。中关村储能产业技术联盟数据显示,2023上半年,全国新增投运储能规模8.0GW/16.7GWh,超出去年同期的7.3GW/15.9GWh。
(资料图片仅供参考)
得益于液冷技术能够对电池精确温控并确保降温均匀性,液冷储能市场逐步开启。中石油、平高集团、国家能源集团、龙源电力集团等公司近期陆续开始采购液冷储能系统项目。
液冷储能系统产品的丰富度也不断提升。继阳光电源(300274.SZ)、宁德时代(300750.SZ) 等推出液冷储能系统后,8月28日,协鑫能科(002015.SZ)发布公告称,公司下属控股子公司张家港协鑫超能云动科技有限公司(以下简称“张家港协鑫”)负责实施的年产20GWh储能系统项目于近日投产,该项目定位于液冷PACK标准化单元、储能液冷一体机、储能液冷集装箱、光储充算一体化等高端储能产品的研发制造。
液冷性能优势明显
电池作为电化学储能核心部件,具有较大热失控风险。因此,电池系统热管理技术对控制和解决热失控具有至关重要的作用。
目前,储能系统内的电池热管理技术主要分为风冷、液冷。
风冷结构简单,但换热效率低且无法实现精准控温;液冷设计和安装难度较高,但可以保证电池单体温度的一致性,且应用场景更为宽泛。
远景能源实测数据表明,与普通风冷产品相比,液冷系统效率高(更适用于储能的2C、3C快充应用)、电池温差小寿命长(柜内电芯温差控制在3℃以内,电池寿命提升20%)、能耗低(液冷产品减少了风冷产品中 95%的风扇旋转部件)、占地面积小(占地面积节约50%以上)、环境适应性更强(对未来海上风电的配储场景更友好)。
成本方面,液冷系统主要设备包括液冷机组、液冷板、管路、接头等,虽然液冷系统4000万元/GWh的价值量高于风冷系统的2000万~4000万元/GWh,但根据中金公司数据,液冷方案可将储能度电成本下降15%-20%。
未来,随着液冷储能系统效率和寿命等性能不断完善,中高功率储能产品中使用液冷的占比或将逐步提升,液冷有望成为未来储能系统热管理主流方案。高工锂电预计2025年液冷温控方案渗透率约 45%,市场规模为 74.25亿元。
液冷储能产品陆续上市
液冷技术已经获得部分下游终端企业的认可。
2023年8月,龙源电力集团发布2023年第二批储能电站液冷系统和预装式变流升压一体舱框架采购,液冷储能系统采购预估量为600MW/1200MWh;国家能源集团发布2023年第二批储能设备框架采购招标公告,储能电站液冷电池系统共600MW/1200MWh。
而自2022年以来,相关厂商已密集推出液冷储能系统,液冷产品丰富度不断提升。
2022年5月,阳光电源推出的面向大型地面电站的PowerTitan,以及面向工商业储能的PowerStack,均采用液冷系统。
2023年8月,宁德时代5MWh EnerD 系列液冷储能预制舱系统率先成功实现了全球首套量产交付。相比于上一代产品,EnerD 系列液冷储能预制舱的占地面积节约 20%以上,施工工程量减少 15%,调试运维成本下降 10%。
协鑫能科此次宣布投产的项目中,储能液冷pack电池包采用磷酸铁锂体系电芯,最长循环寿命可达15000次,同时采用一体式液冷管路设计,温差<3℃;液冷储能一体式机柜产品分为100kw、200kw两大系列,支持各类工商业大小电站需求的任意组合,预制形式可降低现场安装调试的时间和费用。
此外,协鑫能科还拥有20尺、40尺液冷储能集装箱,最长循环寿命同样可达15000次,集装箱内部温差<5℃。
张家港协鑫相关项目负责人在当日的投产仪式表示,公司储能电池系统产品具有25年日历寿命,在行业内率先实现“光储”同寿命,预计2025年公司可实现产值300亿元。
此外,南都电源的Center L Plus、科华数据的S3也均为液冷储能系统,亿纬锂能也布局了电力用1500V液冷储能集成系统。
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