什么是储能系统热管理？
储能系统热管理是确保储能系统高效运行和延长其使用寿命的关键。热管理旨在防止储能系统过热，并确保其工作在适宜的温度范围内。
储能系统在充电和放电过程中会产生大量的热量，如果这些热量没有得到有效的管理，会导致储能系统过热，不仅会影响其工作效率，还会缩短其使用寿命。此外，过高的温度还会导致储能系统中化学反应速率的增加，从而加剧电池的衰老。因此，对储能系统进行热管理至关重要。
储能热管理系统的构成
储能热管理系统通常包括热传感器、冷却系统（可能是液态或气态冷却介质）、热交换器、控制单元等部分组成。
传感器：监测电池组内各个单体的温度，并将数据实时反馈给控制单元。
冷却介质：常见的有空气冷却、液态冷却（例如水/乙二醇混合物）、相变材料等。选择冷却介质时需要考虑其导热性能、安全性和成本等因素。
热交换器：负责将电池产生的热量传导至冷却介质中，实现热量的迅速分散。
控制单元：根据传感器提供的温度信息进行分析，动态调节冷却系统的工作状态，以维持电池操作在理想的温度区间。
热管理技术的作用
热管理技术在储能系统中扮演着至关重要的角色。它负责控制和调节储能设备的温度，确保系统在最佳状态下运行。良好的热管理可以：
提高系统效率：通过维持适宜的工作温度，减少能量损耗。
延长设备寿命：避免过热导致的材料老化和性能下降。
保障系统安全：防止温度异常引发的安全隐患。
储能系统热管理的主要方法
1、被动式热管理
被动式热管理是一种简单有效的热管理方法，其依赖于自然对流和辐射来散热。在被动式热管理中，通常使用导热性能良好的材料来增强储能系统的散热效果。然而，由于其散热效率较低，对于高功率的储能系统，这种热管理方法可能无法满足散热要求。
2、主动式热管理
主动式热管理是一种更加高效的热管理方法，它通过使用主动散热装置来加快热量散发。其中，最常用的方法包括风扇、散热器、冷却剂等。主动式热管理能够显著提高储能系统的散热效率，并保持其工作在适宜的温度范围内。然而，这种方法需要更多的电力支持，同时也增加了系统的复杂性和成本。
储能热管理技术路线
储能热管理较为成熟的技术路线为风冷和液冷，其中风冷在目前储能系统中占主流，液冷方案在未来渗透率料将不断上升。
热管理成为储能系统核心，风冷与液冷是目前成熟的技术路线。储能热管理的冷却方式主要有以下三大技术路线：风冷（空气冷却）、液冷和相变冷却。
三大热管理技术对比
风冷技术：以其结构简单、安全可靠且易于实现的特点，在功率密度较小的集装箱储能系统和通信基站储能系统中得到了广泛应用。特别是当储能系统对能量密度和空间的要求不如动力电池系统那么严苛时，通过增加电池数量来降低工作倍率和产热率成为一种有效的策略。
风冷系统优点是结构较为简单，系统铺设方案成熟，整体成本和维护成本较低。缺点在于冷却介质比热容较低，风冷的换热系数较低（25~100），易导致电池簇间温差，整体散热效率低于液冷方案，同时通道占地更大，对预留面积要求更高。
液冷技术：利用水、乙醇、硅油等冷却液，通过液冷板上的导流槽与电芯间接接触来散热。这种技术的优势在于其高效制冷能力和占地面积的节省，非常适合未来大型储能电站的需求。此外，由于减少了风扇等机械部件，液冷系统的故障率更低，同时噪声小、自耗电少，更为环境友好。
其优点包括：
靠近热源，高效制冷；
与相同容量的集装箱风冷方案相比，液冷系统不需要设计风道，占地面积节约50%以上，更适合未来百MW级以上的大型储能电站；
相比风冷系统，由于减少了风扇等机械部件的使用，故障率更低；
液冷噪声低，节省系统自耗电，环境友好。
相变冷却技术：利用相变材料在相变过程中吸收热量的原理来进行冷却。这种技术具有优异的热传导性能、高可重复使用性，以及体积小、重量轻的特点，非常适合高温高密度的环境。然而，相变材料的使用寿命有限，其冷却效果也会受到温度和压力的影响，同时需要依赖其他散热系统如液冷或风冷来导出吸收的热量。
相变冷却技术具有以下优点：
优异的热传导性能。
可重复使用性高。
体积小，重量轻。
适用于高温高密度的环境。
但其也存在一些缺点，如相变材料使用寿命有限、冷却效果会受温度和压力的影响，其散热能力差 ，吸收的热量需要依靠液冷系统、风冷系统等导出。
储能热管理发展历程
储能热管理的发展历程可以分为几个阶段，从初步的风冷系统到现代的高效液冷技术：
风冷时代：在2021年之前，风冷系统是储能热管理的主流技术。这种方法通过空调产生的冷风来冷却电池，具有系统简单、成本低和安装方便的优点。然而，风冷的散热效果较差，主要适用于电池能量密度较低、充放电速度慢的场景，如通信基站等。
液冷时代：2021年起，液冷技术开始成为主流。液冷主要通过冷板式液冷实现，使用液体作为换热媒介，具有载热量大、换热效率高的特点。这种技术适用于电池包能量密度高、充放电速度快、环境温度变化大的场景。
浸没式液冷时代：浸没式液冷是液冷技术的进一步发展，它将电芯整个浸没在绝缘、化学惰性的冷却液中，实现了电芯与空气、水分的完全隔离。这种方式彻底解决了电池在过充过放等情况下的热失控问题，实现了两度以内的温差，使均温性能达到极致，同时提高了容量、寿命、衰减等性能指标。
主要企业
储能热管理主要参与者据出身可分为数据温控厂商、冷水机组厂商、汽车热管理厂商、空调主机厂商。
英维克
英维克成立于2005年，是国内领先的精密温控节能设备提供商，致力于为云计算数据中心、服务器机房、通信网络、电力电网、储能系统、客车、轨交列车等领域提供散热解决方案。公司是国内最早涉足电化学储能系统温控的厂商，基于对电池温控技术的多年积累，目前已成为一家能提供全链条储能温控解决方案的公司，包括风冷及液冷等各项技术。在原有MC系列风冷温控设备基础上，于2020年推出EMW水冷机组并开始批量应用。冷量跨度从3KW-100KW，能满足0.3MWh-3MWh的各类储能应用场景，是目前行业内储能布局最为领先的供应商。2021年来自储能应用的营业收入约3.37亿元，同比+250%，对公司业务的贡献显著提升。
同飞股份
同飞股份于2001年成立，2021年在深交所创业板上市，始终专注于工业温控设备领域，是国家级专精特新“小巨人”企业。目前，公司主要产品可分为液体恒温设备、电气箱恒温装置、纯水冷却单元和特种换热器四大类，下游应用场景主要包括数控机床与激光设备、电力电子装置、电化学储能系统、半导体制造设备、氢能装备、工业洗涤设备等领域。公司生产的液体恒温设备和电气箱恒温装置可分别为电化学储能系统提供空冷和液冷解决方案。
高澜股份
高澜股份成立于2001年。聚焦电力电子热管理、新能源汽车热管理、信息与通信热管理、储能热管理、特种行业热管理及综合能源能效管理，将世界领先的传热、密封、材料、导热介质、流体连接、自动控制、智能诊断、能效管理等技术融合于整体解决方案之中，赋能用户对能源和资源最大化利用，保障设备最低能耗及最适宜的温度，实现高性能组器件的节能高效、安全稳定。
申菱环境
申菱环境成立于2000年，2021年创业板上市，主营业务围绕专业特种空调为代表的空气环境调节设备开展，主要产品包括数据服务空调、工业空调、特种空调、公建及商用空调四类。公司工业空调产品可应用于储能热管理系统，公司积极拓展新业务、新客户以及新应用场景，旨在加强在数据中心DPC相变冷却系统、液冷散热系统、电化学储能热管理系统等重点行业新产品的开发力度。
松芝股份
松芝股份是国内汽车热管理产品领军企业，主营汽车、轨道交通及冷链物流等领域热管理产品，广泛应用于大中型客车、乘用车、货车、轻型客车及冷冻冷藏车等各类车辆。公司从2020年开始布局储能业务，开发的液冷式储能热管理系统通过冷却水板为电池降温，大幅提升电池降温效率，能基本实现电池恒温运行，使电池寿命大幅提升。
三花智控
三花智控成立于1994年9月，公司是一家集研发、生产、销售制冷及空调控制元器件和家电智控元件于一体的大型制造企业，公司专注于制冷、空调控制元器件产业，致力于品牌建设。2022年3月底，公司成立全资子公司三花新能源热管理科技(杭州)有限公司，拟面向全球，开展与储能热管理相关业务，公司根据客户需求提供热管理零部件，产品涉及阀类、泵类、换热器类等。
银轮股份
银轮股份是国内汽车热管理行业龙头企业，已在传统商用车、乘用车、工程机械热管理领域建立了较强的竞争优势，目前正加速开拓新能源乘用车热管理和工业换热业务。为保障公司业务长期可持续增长，公司与中电投成立合资公司，布局储能热管理系统。公司在2021年报中披露新兴领域包括电力储能热管理、发动机组换热产品和特高压输变电冷却产品，涉及三星、LG等客户。
奥特佳
奥特佳主营汽车热管理系统及零部件的开发和生产，主要产品包含汽车空调系统、汽车空调压缩机、储能电池热管理产品及其关键部件。奥特佳下设国内全资或控股子公司6个，海外跨国公司一个，在全球建有6大生产基地，拥有汽车空调压缩机和汽车空调系统的完备设计制造能力，产品技术领先，质量优异。
佳力图
佳力图成立于2003年08月26日，由康宁机电和香港安乐集团合资成立。于2017年在上交所上市。公司总部位于江苏省南京市江宁经济技术开发区。公司致力于为广大客户提供数字基础设施及能源管理服务方案，业务布局包括环境控制、能源管理、智慧DC三大板块。目前，公司在环境控制领域拥有温控产品、机房环境一体化产品、智能化解决方案三大产品体系，适配全国范围内各种气候条件和从小微型到超大型所有规模的应用场景。
黑盾股份
黑盾股份成立于2009年，是一家聚焦温控解决方案的高新技术企业，主营产品包括机房、机柜、基站、储能温控产品和数据中心基础设施、运输制冷产品，广泛应用于数据中心、通信、电力、金融、能源、交通、环保等行业。黑盾股份主要从事各类温湿度控制设备的研发、生产、销售及服务，主要产品涵盖机柜热交换器、工业空调、液冷系统、精密空调、冷链运输温控机组等，可系统地提供专业的整体环境解决方案。
依米康
依米康专注精密环境可靠、高效、节能热管理技术和应用，为数据中心和精密环境提供关键制冷设备，是行业内首家A股上市企业。随着信息化到数字化技术应用，依米康凭借长期对行业耕耘和对客户场景的深度理解，形成算力基础设施产业的关键设备、智能工程、软件业务、智慧服务的四驱动全产业链布局，发展成为算力基础设施全生命周期绿色解决方案服务商，致力于打造绿色算力基础设施及零碳数据中心整体解决方案领导者品牌。依米康解决方案覆盖所有对信息化、数字化、能耗管理有需求的领域，包括互联网、政府、运营商、金融、能源、军工、交通、医疗、教育、民生等行业。
海力同创
海力同创成立于2016年，注册资本10000万元，是集设计、开发、制造、销售和服务为一体的散热制冷系统及零部件骨干企业。主要开发制造储能液冷板、动力电池液冷板、风电散热器、电脑散热器、5G基站散热系统、芯片液冷板、电力电子液冷、新能源汽车散热系统等系列产品。拥有国内位于前列的散热产品设计制造软硬件设备和大规模生产线。
佰睿安
佰睿安是一家专业从事新能源汽车、电化学储能系统热管理解决方案及温控产品的高新技术企业，集研发、制造、检测、销售于一体。研发团队有10年以上汽车热管理机组、储能热管理系统、热管理模块的开发经验。公司拥有完善的热管理专业检测设备，可实现年产量60000套新能源独立式重卡、工程机械、柜式储能系统热管理机组和5000套集装箱式储能电站热管理机组的生产能力。每年获得多项国家技术专利，通过并实施IATF16949、ISO14001、ISO45001质量生产管理体系。
瑞泰克
佰睿安成立于2004年8月，位于苏州市相城区黄埭镇，为深圳科创新源新材料股份有限公司控股子公司。公司专注于新能源汽车动力电池、储能系统， 5G通信、智能家居等行业市场，致力于提供创新的集成热管理解决方案，为国内外客户、消费者创造价值。
储能热管理系统的应用
随着全球能源结构的转型和新能源市场的快速发展，储能热管理系统在众多领域展现出了广泛的应用前景。
储能热管理系统在电力行业的应用：
在电力行业，储能热管理系统可以解决可再生能源供应的不稳定性问题。通过将电能转化为热能储存，系统可以平衡电网供需之间的差异。尤其对于太阳能和风能等波动性较大的可再生能源，储能热管理系统的应用能够确保电力的稳定供应，并提高系统的可靠性和灵活性。
储能热管理系统在交通领域的应用：
在交通领域，电动汽车的普及和发展已经成为全球的趋势。储能热管理系统可以为电动汽车提供高能量密度、长续航里程和快速充电等重要特性。同时，储能热管理系统的高效能量转换技术还可以提高电动汽车的整体能效，减少能源消耗和排放，推动交通领域的绿色发展。
储能热管理系统在工业领域的应用：
在工业生产过程中，能源的高效利用和储存对于提高生产效率和降低成本至关重要。储能热管理系统通过转化和储存热能，实现能量的回收和再利用，为工业生产提供持续稳定的能源供应。此外，储能热管理系统还可以用于高温热处理、蒸汽发生器、热风炉等工业设备，进一步提高能源利用效率，减少环境影响。
储能热管理发展趋势
（1）集成化设计。未来，热管理系统将趋向于集成化设计，通过集成多个零部件和模块来降低系统成本，将提高系统的整体性能和效率，同时简化安装和维护过程。
（2）智能化和精准控制。随着传感器技术、大数据算法和人工智能技术的不断发展，储能系统的热管理将趋向于智能化和精准控制，对储能系统温度的监测和预测更精准。根据实时数据和预测模型系统能够智能调整热管理策略，以达到最佳的温度控制效果。
（3）更高效的散热技术。液冷散热技术由于其较高的散热效率和更好的温度控制能力而有望得到更广泛的应用。同时，浸没式液冷等新型液冷技术也将不断发展和完善，为储能系统的热管理提供更多创新性解决方案。
内容资料来源：能动数创、储能从0到1、车乾信息
车乾新能源、旭和储能、慧博智能投研、网络等
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