L'industria di a gestione termica abbraccia ampie prospettive cù ampie opportunità in segmenti di nicchia
A dimensione di u mercatu pò cresce constantemente, è si prevede chì u tassu di penetrazione di u raffreddamentu liquidu cuntinuerà à cresce: a pulitica di u mo paese à doppiu carbone hè attualmente in accelerazione, è a nova pista energetica hà un vastu spaziu. Beneficiendu di a prumuzione vigorosa di a pulitica di u mo paese à doppiu carbone, u cuntrollu di a temperatura di l'almacenamentu di l'energia domestica in Cina, a nova gestione termica di i veiculi energetichi è altri scenarii di applicazione di l'equipaggiu di cuntrollu di a temperatura anu mantinutu una crescita rapida. Inoltre, cù u sviluppu di Internet, big data, cloud computing è informatizazione, a dumanda di equipaggiu di cuntrollu di a temperatura in i centri di dati è in i scenarii di applicazione di e stazioni base 5G hè ancu relativamente forte. Guanyan Tianxia hà dettu chì si pò prevede chì a dimensione di u mercatu di l'equipaggiu di cuntrollu di a temperatura di u mo paese pò cresce constantemente in u futuru.
In termini di percorsu tecnicu, l'inventariu di l'equipaggiu di cuntrollu di a temperatura di a Cina continuerà à esse duminatu da u raffreddamentu à aria in u futuru, ma si prevede chì a velocità di penetrazione di u raffreddamentu à liquidu continuerà à aumentà: u sistema di raffreddamentu à liquidu include principalmente piastre di raffreddamentu à acqua, tubi di raffreddamentu à acqua, sistemi di raffreddamentu à acqua, ventilatori di scambiu di calore, ecc.; è a struttura di u sistema di raffreddamentu à aria hè relativamente simplice. In paragone cù i dui, a difficultà di cuncepimentu di u sistema di raffreddamentu à liquidu hè cumplessa è u costu hè più altu, ma a so efficienza è a velocità di dissipazione di u calore sò elevate, è hà una vasta gamma di applicazioni è occupa menu spaziu.
Attualmente, SmartPropel Energy prumove Armadiu di almacenamiento di batterie di energia solare industriale è cummerciale da 200KW/372KWh raffreddato à liquidu per esterni, chì i so vantaghji sò principalmente a vicinanza à e fonti di calore, a temperatura uniforme è u bassu cunsumu energeticu. Sò ancu più adatti per l'ambienti esterni chè u raffreddamentu à aria. À u listessu tempu, i pruduttori cum'è Sungrow Power è BYD stanu ancu lancendu attivamente prudutti di sistemi di armadi di batterie di fosfatu di litiu-ferru à alta tensione raffreddati à liquidu per sistemi di almacenamiento di energia esterni. L'armadi elettrici raffreddati à liquidu per esterni ponu esse largamente aduprati in l'almacenamiento di energia fotovoltaica, l'almacenamiento di energia eolica, l'almacenamiento di energia in rete, l'almacenamiento di energia cummerciale è altri scenarii di almacenamiento di energia. In u futuru, si prevede chì u tassu di penetrazione di i prudutti di tecnulugia di raffreddamentu liquidu per l'apparecchiature di cuntrollu di a temperatura in Cina continuerà à aumentà.
Raffreddamentu à aria è à liquidu in applicazioni scalate; E tecnulugie emergenti includenu u raffreddamentu à tubi di calore è u raffreddamentu à cambiamentu di fase
Trè intervalli di temperatura di e batterie à ioni di litiu
Attualmente, ci sò quattru tecnulugie principali di cuntrollu di a temperatura chì ponu esse aduprate in sistemi di almacenamiento di energia à batterie à ioni di litiu di grande capacità, chì sò adatti per scenarii d'applicazione cù diverse velocità di generazione di calore è temperature ambiente:
Air coolingAduprendu l'aria cum'è mezu per u scambiu di calore, hà i vantaghji di una struttura simplice, pesu ligeru, alta affidabilità, longa durata è bassu costu. Tuttavia, per via di a bassa capacità termica specifica è a cunduttività termica di l'aria, a velocità di dissipazione di u calore è l'efficienza di u sistema di raffreddamentu à aria ùn sò micca elevate, dunque u raffreddamentu à aria hè più adattatu per occasioni cù una bassa velocità di generazione di calore di a batteria;
Raffreddamentu à liquidu: aduprendu u liquidu cum'è mezu per u scambiu di calore, u mezu di raffreddamentu à liquidu hà un altu coefficientu di trasferimentu di calore, una grande capacità termica specifica è una velocità di raffreddamentu rapida, chì pò riduce efficacemente a temperatura massima di a batteria è migliurà l'uniformità di a distribuzione di a temperatura; u sistema di raffreddamentu à liquidu hà una struttura cumplessa è un costu elevatu, ma hà una alta velocità è efficienza di dissipazione di u calore. Attualmente, a maiò parte di i veiculi elettrichi utilizanu un sistema di raffreddamentu à liquidu;
Raffreddamentu di u tubu di calore: Basendu si nantu à u cambiamentu di fase di u mediu di raffreddamentu in u tubu per ottene u scambiu di calore, hà una velocità è una efficienza di dissipazione di u calore più elevate cà u sistema di raffreddamentu à liquidu, è hà un risicu più bassu di perdite di u mediu di raffreddamentu, ma u costu hè più altu; hè adattatu per i sistemi di batterie à u litiu chì spessu funzionanu à cundizioni di alta velocità;
Raffreddamentu à cambiamentu di fase: Assorbendu u calore per mezu di materiali à cambiamentu di fase, è cumbinendu u raffreddamentu à aria, u raffreddamentu à liquidu, i sistemi di climatizazione per esportà u calore, hà i vantaghji di una struttura compatta, una bassa resistenza termica à u cuntattu è un bon effettu di raffreddamentu, ma i materiali à cambiamentu di fase occupanu spaziu è sò cari; hè spessu adupratu in cumbinazione cù altre tecnulugie di gestione termica per ottene una distribuzione uniforme di a temperatura di a batteria, riduce a resistenza termica à u cuntattu è aumentà a velocità di dissipazione di u calore.
Vantaghji di u Raffreddamentu Liquidu: Metodi di Cuntattu Diretti è Indiretti
Cumponenti principali di un sistema di raffreddamentu à liquidu
Disposizione di e pipeline di raffreddamentu à liquidu
Raffreddamentu à liquidu: U liquidu hè adupratu cum'è mezu di raffreddamentu per eliminà u calore generatu da a batteria per via di u trasferimentu di calore per cunvezione.
Cumponenti principali: piastra di raffreddamentu à liquidu, unità di raffreddamentu à liquidu (riscaldatore opzionale), tubazione di raffreddamentu à liquidu (cumprese sensore di temperatura, valvula), cablaggio à alta è bassa pressione; refrigerante (soluzione acquosa di glicole etilenicu), ecc.
Ci sò dui modi di cuntattu trà u liquidu è a batteria: unu hè u cuntattu direttu, a cellula o u modulu di a batteria hè immersu in un liquidu (cum'è l'oliu di silicone elettricamente isolante), chì permette à u liquidu di rinfrescà direttamente a batteria; l'altru hè di mette un canale di raffreddamentu o una piastra fredda trà e batterie, chì permette à u liquidu di rinfrescà indirettamente a batteria.
Ci sò certi ostaculi tecnichi à e suluzioni di raffreddamentu liquidu. L'applicazione di u raffreddamentu liquidu à cuntattu direttu hè sempre immatura. U tipu di cuntattu indirettu deve esse persunalizatu secondu l'applicazione attuale, cum'è u numeru di canali di flussu, a velocità di flussu, a velocità di flussu, ecc. Per diversi prughjetti di diversi integratori di almacenamiento d'energia, e suluzioni di gestione termica varianu assai. Per i fornitori di host di raffreddamentu liquidu, i so fattori cumpetitivi principali residenu in e capacità di persunalizazione è l'accumulazione di know-how à longu andà di suluzioni di dissipazione di u calore.
A piastra di raffreddamentu à liquidu hè un cumpunente chjave per a gestione termica di u sistema di raffreddamentu à liquidu. Prima di a fabricazione, hè spessu necessariu sviluppà è cuncepisce inseme cù i clienti, cunfirmà a selezzione è abbinà la cù a batteria. Attualmente, a piastra di raffreddamentu à liquidu di a batteria hè sempre in un mudellu di cumpetizione oligopolistica. A piastra di raffreddamentu à liquidu deve spessu esse integrata cù u sistema di batteria. A linea di pruduzzione ùn hè micca standard è u pruduttu hè assai persunalizatu. Ùn hè micca faciule di cambià trà diversi prucessi. I clienti à valle daranu priorità à i pruduttori cù capacità di cuncepimentu di piastre di raffreddamentu à liquidu.
Tendenze Tecnologiche: U Raffreddamentu à l'Aria Dumina Attualmente, cù una Quota di Raffreddamentu à Liquidu chì si Prevede in Aumentu à Mediu Termine
Paragone di l'investimentu di capitale trà i sistemi di raffreddamentu à aria è di raffreddamentu à liquidu
Paragone di u cunsumu energeticu operativu trà u raffreddamentu à aria è u raffreddamentu à liquidu
U cuntrollu di a temperatura di l'accumulazione d'energia hè basatu principalmente nantu à u raffreddamentu à aria è u raffreddamentu à liquidu. Paragunemu principalmente i dui da quattru aspetti: a temperatura di a batteria, u cunsumu d'energia operativu, u risicu di fuga termica di a batteria è l'investimentu in attività fisse:
Temperatura di a batteria: Sottu à a listessa temperatura d'entrata è velocità di u ventu estrema è portata, a temperatura di a batteria raffreddata à liquidu hè di 30-40 gradi Celsius, mentre chì a temperatura di a batteria raffreddata à aria hè di 37-45 gradi Celsius; u raffreddamentu à liquidu hà una migliore uniformità di temperatura.
Cunsumu energeticu di funziunamentu: Sicondu a ricerca sperimentale, per ottene a listessa temperatura media di a batteria, u raffreddamentu à aria richiede 2-3 volte più cunsumu energeticu chè u raffreddamentu à liquidu; a temperatura massima di u paccu di batteria sottu à u listessu cunsumu energeticu, u raffreddamentu à aria hè 3-5 gradi Celsius più altu chè u raffreddamentu à liquidu; u raffreddamentu à liquidu hà un cunsumu energeticu più bassu.
Risicu di fuga termica di a batteria: A causa di fattori cum'è a capacità termica specifica di l'aria è u picculu coefficientu di trasferimentu di calore per cunvezione, l'efficienza di trasferimentu di calore di a tecnulugia di raffreddamentu à aria di a batteria hè bassa, a generazione di calore di a batteria aumenta, ciò chì farà chì a temperatura di a batteria sia troppu alta è ci hè un risicu di fuga termica; u sistema di raffreddamentu à liquidu pò riduce assai u risicu di fuga termica di a batteria.
Investimentu in beni fissi: Sicondu i dati NREL, u costu attuale d'investimentu in batterie per un sistema di accumulazione d'energia di 4 ore hè di 1,900 RMB (300 USD) per kilowattora. Si stima chì u sistema di gestione termica rapprisenta u 2-4% di u costu di a batteria. U sistema di raffreddamentu à liquidu pò assicurà più facilmente chì a batteria funziona à una temperatura cunfortu. In paragone cù u sistema di raffreddamentu à aria, pò allargà a vita di a batteria di più di u 20%. In termini di u ciclu di vita generale, l'investimentu in u raffreddamentu à liquidu hè menu.
Attualmente, u cuntrollu di a temperatura di l'almacenamentu di l'energia hè principalmente u raffreddamentu à aria, principalmente per via di e seguenti ragioni:
1) I prughjetti attuali di almacenamentu d'energia anu esigenze relativamente basse per l'efficienza di raffreddamentu: i prughjetti cù una densità di putenza è una densità di putenza relativamente chjuche, cum'è e stazioni base di cumunicazione è e piccule centrali elettriche terrestri, rapprisentanu una proporzione relativamente alta di a capacità installata in l'industria, è l'efficienza di raffreddamentu di a suluzione di raffreddamentu à aria pò risponde à i standard di sicurezza di u prughjettu;
2) U costu di l'equipaggiu di raffreddamentu à aria hè più bassu chè quellu di u raffreddamentu à liquidu, è i prughjetti attuali di almacenamiento d'energia sò più sensibili à i costi: u valore di u raffreddamentu à aria è di u raffreddamentu à liquidu per GWh hè di circa 30 milioni di RMB è 90 milioni di RMB, di i quali l'ospite di u raffreddamentu à liquidu hè di circa 50 milioni di RMB. Siccomu i prughjetti attuali di almacenamiento d'energia ùn sò micca ecunomichi in certi scenarii d'applicazione, accumpagnati da l'attuali costi crescenti di e batterie, a dumanda à valle hè assai sensibile à i costi d'installazione, dunque tendenu à sceglie suluzioni di raffreddamentu à aria à costu più bassu.
Aspittemu chì a pruporzione di u raffreddamentu à liquidu cuntinuerà à cresce à mediu termine, principalmente perchè a generazione di calore di i prughjetti di almacenamiento d'energia cuntinuerà à cresce, è l'efficienza di raffreddamentu di u raffreddamentu à aria ùn pò micca esse capace di risponde à i bisogni di dissipazione di u calore di certi prughjetti: À mediu termine, a capacità installata di i prughjetti di almacenamiento d'energia cù una capacità di batteria più grande è una densità di putenza di u sistema più alta, cum'è e nuove centrali elettriche è l'almacenamiento d'energia fora di a rete, aumenterà, è i requisiti per e prestazioni di regulazione di piccu è di frequenza di l'almacenamiento d'energia aumenteranu, ciò chì farà cresce a generazione media di calore di i prughjetti di almacenamiento d'energia. À quellu tempu, si prevede chì a dumanda di raffreddamentu à liquidu cù una maggiore efficienza di raffreddamentu aumenterà.
Inoltre, a scelta di a direzzione tecnica hè ligata à l'ambiente è à a generazione di calore di u prugettu. Per esempiu, u raffreddamentu à aria in zone à temperatura estremamente alta influenzerà l'effettu di raffreddamentu, è u raffreddamentu à liquidu in zone à temperatura estremamente bassa avarà u risicu di ghiacciu; u raffreddamentu à aria hè sufficiente per risponde à i bisogni di i prughjetti cù una generazione di calore più bassa, mentre chì u raffreddamentu à liquidu hè necessariu per i prughjetti cù una generazione di calore più alta; Dunque, à mediu termine, ancu s'è a proporzione di raffreddamentu à liquidu aumenterà, e duie tecnulugie averanu sempre i so scenarii d'applicazione. I prughjetti di almacenamiento d'energia appena installati sò prubabili di sceglie suluzioni di raffreddamentu à aria:
1) Situatu in zone à temperature estremamente basse è scarsità d'acqua;
2) Piccule centrali elettriche terrestri, prughjetti domestichi è di stazioni base di cumunicazione cù bassa generazione di calore; hè prubabile chì e soluzioni di raffreddamentu à liquidu sianu scelte: Situate in zone à temperature estremamente elevate.
A crescita rapida di a dumanda di almacenamiento di energia è l'adozione di u raffreddamentu liquidu espande u mercatu di a gestione termica
I scenarii d'applicazione di l'almacenamentu d'energia implicanu una varietà di scenarii di putenza cum'è u latu di l'alimentazione elettrica, u latu di a rete, u latu di l'utente è e microreti distribuite. A diversità di i scenarii d'applicazione determina a diversificazione di a tecnulugia di l'almacenamentu d'energia. Frà elle, e tecnulugie di l'almacenamentu d'energia elettrochimica rapprisentate da batterie di lithium-ion, batterie di ioni di sodiu, è e batterie à flussu anu ottenutu un sviluppu rapidu sia in casa sia à l'esteru in l'ultimi anni, è a scala di l'applicazione hè passata da applicazioni di dimostrazione à livellu di megawatt à applicazioni à grande scala à livellu di gigawatt. A capacità installata glubale di almacenamiento di energia elettrochimica hè prevista per esse di circa 65 GWh, è pò ghjunghje à 1160 GWh da u 2030, di quale u 70% vene da u latu di a generazione di energia, chì hè a principale fonte di energia per sustene l'installazioni di almacenamiento di energia elettrochimica.
U mercatu di u cuntrollu di a temperatura di u almacenamentu di l'energia duveria ghjunghje à 16.5 miliardi di RMB in u 2025: Sicondu i dati divulgati in u 2020, u valore di u cuntrollu di a temperatura di u almacenamentu di l'energia rapprisenta circa u 3%-5% di u valore di tuttu u sistema di almacenamentu di l'energia. Sicondu e pulitiche naziunali per a riduzione di u costu di i sistemi di almacenamentu di l'energia, i sistemi di almacenamentu di l'energia diversificati saranu fortemente promossi, è u valore di u cuntrollu di a temperatura di u almacenamentu di l'energia duveria cuntinuà à cresce. Sicondu e statistiche GGII, u vulume di spedizione di sistemi di almacenamentu di energia in u 2021 era di 29 GWh, un aumentu annuale di u 341%. L'alta crescita di i sistemi di almacenamentu di l'energia elettrochimica sta spinghjendu u rapidu sviluppu di u cuntrollu di a temperatura di u almacenamentu di l'energia. Sicondu e stime GGII, a scala di u mercatu cinese di u cuntrollu di a temperatura di u almacenamentu di l'energia aumenterà da 4.66 miliardi di yuan à 16.46 miliardi di yuan da u 2022 à u 2025, cù un CAGR di u 52.3%. U raffreddamentu à liquidu, cum'è suluzione tecnica à mediu è longu andà, pò aumentà gradualmente a so penetrazione di u mercatu. GGII prevede chì a quota di mercatu di u raffreddamentu à liquidu righjungerà circa u 45% in u 2025.
