電化學(xué)儲能電站的運行需要一個(gè)穩定的溫度。溫度過(guò)高或過(guò)低,都將影響儲能電站的運行效率和使用壽命。尤其在溫度過(guò)高的情況下,還可能引發(fā)電芯的著(zhù)火、爆炸,給儲能電站帶來(lái)安全威脅。
由于電化學(xué)電池的熱特性,控溫成為電化學(xué)儲能產(chǎn)業(yè)鏈關(guān)鍵一環(huán)。溫控就是指通過(guò)加熱或冷卻技術(shù)對電池的溫度進(jìn)行有效控制和調節的過(guò)程。溫控系統與電池管理系統配合,對鋰電池進(jìn)行恒溫控制,使其維持在安全的參數范圍內,避免電池進(jìn)入熱失控狀態(tài)。
從產(chǎn)業(yè)鏈價(jià)值量拆分來(lái)看,儲能系統中電池成本占比約55%,PCS占比約20%,BMS和EMS合計占比約11%,熱管理成本根據所選溫控技術(shù)方案的不同,成本在2-4%之間。雖然溫控價(jià)值量占比不高,但溫控設備將儲能電池設備溫度保持在合理區間,是保障儲能系統安全性和工作壽命的關(guān)鍵設備。
目前電池溫控技術(shù)有風(fēng)冷、液冷、熱管冷卻、相變冷卻等,其中熱管和相變冷卻技術(shù)尚未成熟,風(fēng)冷和液冷是目前主流溫控技術(shù)路線(xiàn)。
性能優(yōu)秀的液冷系統可實(shí)現更小的電芯間溫差從而延長(cháng)電池壽命,也有助于儲能系統空間緊湊等優(yōu)勢,因此液冷系統的滲透率在逐年提升。隨著(zhù)實(shí)際使用經(jīng)驗的豐富,儲能系統集成商和終端業(yè)主對液冷系統的多鏈條復雜性和長(cháng)周期可靠運維的挑戰認識愈加清晰,將進(jìn)一步促進(jìn)液冷系統完善配置、優(yōu)化產(chǎn)業(yè)鏈分工配合,以更好匹配儲能熱管理的長(cháng)壽命、高可靠等應用場(chǎng)景特點(diǎn)。
未來(lái)隨著(zhù)新能源電站、離網(wǎng)儲能等更大電池容量、更高系統功率密度的儲能電站需求起步,儲能系統能量密度與發(fā)熱量更大,對安全性和壽命的要求更高,將推動(dòng)行業(yè)更多轉向采用液冷方案。