1. Energia stokado-kampo: Likva malvarmiga solvo fariĝas la ĉefa tendenco
Temperaturo influas la kapaciton, sekurecon, vivon kaj alian rendimenton de elektrokemiaj energi-stokaj sistemoj, do necesas termika administrado de energi-stokaj sistemoj. La sistemo de konservado de energio estas kompleksa sistemo formita de granda nombro da kuirilaroj, PCS, BMS, EMS, temperaturo-kontrolo, fajroprotekto kaj aliaj subsistemoj, inter kiuj la baterio estas la kerna komponanto de la sistemo.
La efiko de temperaturo sur la energistoka sistemo estas reflektita en du aspektoj:
(1) Temperaturo influas la agadon de ununura bateria ĉelo. Tro alta aŭ tro malalta temperaturo influos la normalan uzon de la bateria ĉelo;
(2) Temperaturo influas la agadon de la bateria sistemo. La temperaturdiferenco inter pluraj baterioj influos la konsistencon de la sistemo. La konsekvenca problemo influos la sekurecon, efikecon kaj vivon de la sistemo.
La efiko de temperaturo sur la rendimento de la bateria ĉelo estas reflektita en:
(1) Kapacito: Alta temperaturo pliigos la internan reziston de la kuirilaro kaj kaŭzos la perdon de aktivaj litiojonoj. Se la kuirilaro estas konservita ĉe alta temperaturo dum longa tempo, la kapablo devios signife de la nominala kapablo. Ju pli alta la temperaturo, des pli rapide la kapablo de la litio-jona baterio kadukiĝas. En malalta temperaturo medio, la transdona rendimento de la elektrolito estas multe reduktita, kio ankaŭ kondukos al malkresko de la kapablo de la litia baterio. La kapacita retenprocento de litiaj ferfosfataj kuirilaroj estas 60% ĝis 70% je 0 °C, kaj ĝi estas reduktita al 20% ĝis 40% je −20 °C.
(2) Vivo: Temperaraj ŝanĝoj kaŭzas ŝanĝojn en la interna rezisto kaj tensio de la baterio, influante la baterian vivon. Studoj trovis, ke por ĉiu 1°C pliiĝo de temperaturo, la bateria vivo malpliiĝas je ĉirkaŭ 60 tagoj.
(3) Termika stabileco: Alta temperaturo kaŭzos malkomponajn reagojn en la internaj materialoj de la baterio, influante la sekuran kaj stabilan funkciadon de la baterio. En alta temperatura medio, la SEI-filmo povas malkomponiĝi, kio kondukos al fermo de la litia jona kanalo, mallonga cirkvito de la pozitivaj kaj negativaj elektrodoj, kaj generado de granda kvanto da varmo. Samtempe, granda kvanto da gaso estos generita, kondukante al termikaj forkurintaj fenomenoj kiel baterio ŝvelado kaj rompo. En malaltaj temperaturmedioj, litiodendritoj povas aperi ĉe la negativa elektrodo de la baterio kaj eĉ trapiki la SEI-filmon, influante bateriosekurecon.
Ĝenerale oni kredas, ke la optimuma funkcia temperaturo por litiaj kuirilaroj estas 10-35℃.
Litia baterio funkcianta temperaturo gamo
La efiko de temperaturo sur la bateriosistemo estas reflektita en la konsistenco de la baterioĉeloj. Dum kuirilaro, diferencoj en la statoj de ŝarĝo kaj malŝarĝo de ĉiu bateria ĉelo, diferencoj en interna rezisto, aktualaj fluktuoj kaj aliaj faktoroj kaŭzos diferencojn en la maljuniĝa stato de la ununura kuirilaro post pluraj cikloj, kio siavice kaŭzas diferencojn en rendimento inter unuopaj. kuirilaroj. Studoj montris, ke la temperaturgradiento inter moduloj reduktas la kapaciton kaj vivon de la tuta kuirilaro, do necesas konservi la temperaturunuformecon inter ĉiu unuopa baterio en la kuirilaro. Por konservi la konsistencon de la ununura baterio en la baterio, la temperaturdiferenco inter baterioĉeloj devas ne superi 5 °C.
Temperaturdistribuo de kuirilaro en aermalvarmigita sistemo je 1.5C senŝargiĝo
Estas kvar termikaj administradsolvoj por energi-stokaj sistemoj: aermalvarmigo, likva malvarmigo, varmotuba malvarmigo kaj fazŝanĝa malvarmigo. Nuntempe, nur aermalvarmigo kaj likva malvarmigo eniris grandskalajn aplikojn, dum varmotuba malvarmigo kaj fazŝanĝa malvarmigo ankoraŭ estas en la laboratoriostadio.
(1) aero malvarmigo: Aero estas uzata kiel medio, kun la karakterizaĵoj de simpla strukturo kaj facila bontenado. Tamen, aero havas malaltan specifan varmokapaciton kaj malaltan varmokonduktecon, kio taŭgas por scenaroj kun malaltaj malvarmigaj efikecpostuloj.
(2) Likva malvarmigo: Likvaĵo estas uzata kiel malvarmiga medio. Ofte uzataj likvaj malvarmigaj amaskomunikiloj inkluzivas akvon, etilenglikola akvan solvon, pura etilenglikolo, klimatizilan fridigaĵon kaj silikonan oleon. La malvarmiga medio havas altan varmotransigan koeficienton, grandan specifan varmokapaciton, rapidan malvarmigan rapidon, bonan malvarmigan efikon kaj kompaktan strukturon.
(3) Varmo tubo malvarmigo: Efika varmointerŝanĝa elemento kiu dependas de la fazoŝanĝo de la laborlikvaĵo en fermita ŝelo kaj tubo por atingi varmoŝanĝon. Varmotuboj havas la avantaĝojn de alta varmokondukteco, izoterma, reigebla varmoflua direkto, varia varmoflua denseco kaj konstanta temperaturo.
(4) Malvarmigo de fazoŝanĝo: Varmo estas absorbita uzante fazŝanĝon de fazŝanĝaj materialoj. Elekti materialojn kun granda specifa varmokapacito kaj alta varmotransiga koeficiento atingos bonan malvarmigan efikon. Tamen, fazŝanĝaj materialoj mem ne havas la kapablon disipi varmecon kaj devas esti kombinitaj kun aliaj varmodissipaj metodoj.
Energio Stokado Termika Administrado Solvoj
Karakterizaĵoj de tipaj energio-stokado de termomastrumado-teknologioj
| objekton | aero malvarmigo | Likva malvarmigo | Varmo tubo malvarmigo | Malvarmigo de fazoŝanĝo | |
| pasivaj | aktiva | Malvarma fina aero malvarmigo | Malvarma fino likva malvarmigo | Fazŝanĝa materialo + termika kondukta materialo | |
| Malvarmiga efikeco | mediumo | Pli alta | Pli alta | alta | alta |
| Malvarmiga rapido | mediumo | alta | alta | alta | Pli alta |
| Temperatura falo | mediumo | Pli alta | Pli alta | alta | alta |
| Temperatura diferenco | Pli alta | malalte | malalte | malalte | malalte |
| komplekseco | mediumo | mediumo | mediumo | Pli alta | mediumo |
| Vivdaŭro | longaj | longaj | longaj | longaj | longaj |
| kosto | malalte | Pli alta | Pli alta | alta | Pli alta |
Likva malvarmigo solvoj iom post iom evoluis en la ĉefan solvon en pliigaj energistokaj scenaroj.
De la provizo, la likva malvarmiga solvo havas la avantaĝojn de alta teknika matureco, bona malvarmiga efiko kaj pozitiva efiko al sistema rendimento.
(1) Sekureco: La likva malvarmiga solvo havas altan varmegan disvastigan efikecon kaj altan protektan nivelon. Ĝi povas trakti pli kompleksajn labormediojn, redukti la eblecon de termika forkuro kaj plibonigi sistemon-operacian sekurecon. Datenoj montras, ke la varmodissipa kapablo de likvaĵo estas 3,000 fojojn tiu de la sama volumeno de aero, kaj la varmokondukteco estas 25 fojojn tiu de aero. Krome, la likva malvarmiga sistemo havas pli altan protektan nivelon kaj povas trakti pli severajn operaciajn mediojn.
(2) Ekonomia efikeco: Por atingi la saman kontrolan efikon, la likva malvarmiga solvo havas pli malaltan energikonsumon, kio povas redukti operacian investon kaj plibonigi la ekonomion de la tuta vivociklo. Por atingi la saman averaĝan bateriotemperaturon, aermalvarmigo postulas 2-3 fojojn pli da energikonsumo ol likva malvarmigo. Je la sama elektra konsumo, la maksimuma temperaturo de la kuirilaro estas 3-5 celsiusgradoj pli alta por aera malvarmigo ol por likva malvarmigo. La likva malvarmiga sistemo povas ŝpari energion ĝis ĉirkaŭ 50% kompare kun la aera malvarmiga sistemo.
(3) Alta integriĝo: Pro la pli bona malvarmiga efiko de la likva malvarmiga solvo, la integriĝo de la energia stokado en la ujo estas pli alta. Prenante la SmartPropel Energy likv-malvarmigitan energistokan sistemon kiel ekzemplon, la kapacito de tradicia aermalvarmigita 40-futa ujo estas 3.44MWh, dum la kapacito de likv-malvarmigita solvo por la sama 40-futa ujo povas atingi 6.88MWh. . Por energi-stokaj centraloj de la sama kapacito, la uzo de likv-malvarmigita kuirilaro-sistemo ŝparas pli ol 40% de etaĝa spaco.
De la postula flanko, la disvolva direkto de energiaj stokaj sistemoj kun pli granda kapablo kaj pli da scenaroj havas ĉiam pli pli altajn postulojn por termika administrado, kaj la agado de likvaj malvarmigaj solvoj estas pli kongrua kun ĉi tio.
(1) La skalo de energi-stokaj centraloj pli kaj pli grandiĝas. Ĉar la proporcio de nova energio en la elektra sistemo pliiĝas, la postulo je pint-rasaj rimedoj kiel ekzemple energistokado iĝas ĉiam pli elstara, kaj la ekspedado de grandkapacaj energi-stokaj centraloj estas pli bona ol tiu de malgrandkapacaj centraloj. . Tial grandskalaj energi-stokaj centraloj montras tendencon de granda kapablo. Nuntempe, la skalo de sendependaj energistokaj projektoj rapide trapasas 100 MWh kaj moviĝas al GWh.
En 2023, kvar unuopaj centraloj 200MW/400MWh estos ekfunkciigitaj. En septembro 2023, ekzistas jam 30 energistokaj projektoj kun skalo de pli ol 500MWh, kiuj estis planitaj kaj lanĉitaj, kun totala skalo de 12.2GW/33GWh. Grandkapacitaj centraloj kutime uzas grandkapacitaj bateriĉeloj. Ĉar la grandeco kaj kapacito de la bateriaj ĉeloj pliiĝas, la varmodisipa agado de la bateriaj ĉeloj mem malboniĝas, do la postuloj por la termika administradkapabloj de la sistemo fariĝos pli kaj pli altaj.
(2) La aplikaj scenaroj de energistokaj centraloj estas pli diversaj. Laŭ la postuloj de malsamaj energistokado daŭroj, la aplikaj scenaroj de energistokado povas esti dividitaj en kvar kategoriojn: kapacita tipo (≥4 horoj), energitipo (ĉirkaŭ 1 ~ 2 horoj), potenca tipo (≤30 minutoj) kaj rezerva. tipo (≥15 minutoj). En kapacitspecaj kaj energispecaj scenaroj, energistokado estas uzata por funkcioj kiel pinta razado kaj valplenigo, ekster-reta energistokado kaj kriz-rezervo, montrante grandan kapacitan tendencon. La varmogenerado de ununura projekto pliiĝas, kaj la postuloj por termika administrado pliiĝas. En la povospeca scenaro, la energistoka sistemo estas postulata por sorbi aŭ liberigi energion tuj kaj disponigi rapidan potencan subtenon. Rapida ŝarĝo kaj malŝarĝo postulas pli altan temperaturreguladon de la baterio, kaj la graveco de termika administrado estas emfazita.
2. Energia stokado likva malvarmigo: La penetroprocento estas atendita atingi ĉirkaŭ 45% en 2025
Enlandaj ĉefaj produktantoj lanĉis likvajn malvarmigajn solvojn, pruvante la popularecon de likva malvarmigo. Inter la ekzistantaj energi-stokado-projektoj, aero-malvarmigaj solvoj respondecas pri pli alta proporcio, ĉefe ĉar aermalvarmigo estas simpla en dezajno kaj malalta kosto. Tamen, ĉar la skalo kaj energia denseco de energi-stokaj sistemoj pliiĝas, la avantaĝoj de likva malvarmiga teknologio fariĝas pli elstaraj.
Nuntempe, kompanioj kiel CATL, BYD, Envision Group, SUNGROW, HyperStrong, Zhengtai New Energy, kaj SmartPropel Energio lanĉis likvajn malvarmigajn produktojn.
| Likvaj malvarmigaj produktoj lanĉitaj de diversaj kompanioj | ||
| Kompanio | Produkta Modelo | havebleco |
| CATL | EnerOne | 2020 |
| BYD | BYD-Kubo | 2020.8 |
| SVOLT Energio | JU-Integrita Likva-malvarmigita Energio Stoka Sistemo | 2021.4 |
| Hiperforta | Hiperforta | 2021.4 |
| Clou Elektroniko | E30 | 2021.5 |
| Chint Group | TELOGIO 1500V Likv-malvarmigita Energio Stoka Sistemo | 2021.6 |
| Envision Group | Inteligentaj Likv-malvarmigitaj Energiaj Stokaj Produktoj | 2021.1 |
| Teknologio Kehua | Kehua S3 Likv-malvarmigita Energio Stoka Sistemo | 2022.5 |
| Sunkreskaĵo | PowerTitanlPowerStack | 2022.5 |
| SmartPropel Energio | 372KWh + 200KW Likva Malvarmiga Energio Stokado Sistemo | 2023.9 |
| Clou Elektroniko | Aqua Series Likvaj Malvarmigaj Produktoj | 2023.4 |
| Zhongtian Teknologio | MUZO1.0 | 2022.6 |
| JD Energio | Distribuita Modula Likva Malvarmigo Energio Stokado Kabineto Integrita | 2022.9 |
| Narada Power Sour | CenterL Likva Malvarmigo-Energia Stokado-Sistemo | 2022.9 |
La bazaj komponantoj de la energio-stokado de likva malvarmiga sistemo inkluzivas: likva malvarmiga telero, likva malvarmiga unuo (hejtilo laŭvola), likva malvarmiga dukto (inkluzive de temperatursensilo, valvo), alta kaj malalta tensio kablado; fridigaĵo (etilenglikola akva solvaĵo), ktp. Laŭ la kontaktmetodo inter la fridigaĵo kaj la baterio, ekzistas du skemoj: unu estas rekta kontakto, la bateria ĉelo aŭ modulo estas mergita en likvaĵo (kiel elektre izola silikona oleo), permesante al la likvaĵo rekte malvarmigi la kuirilaron; la alia estas starigi malvarmigantan kanalon aŭ malvarman teleron inter la baterioj, permesante al la likvaĵo nerekte malvarmigi la kuirilaron.
La energia stokado likva malvarmiga sistemo estas sekura, efika kaj fleksebla. Prenu SmartPropel Energy "372KWh + 200KW Likva Malvarmiga Energio Stoka Sistemo" kiel ekzemplo:
(1) Sekureco: La sistemo adoptas IP55-protekton + kontraŭ-kondensadon + strukturan sisman + ses-dimensia limdezajno. Ĉiu pako havas enkonstruitan perfluorohexanone flekseblan tubon + fajran reago-detekto. La sistema nivelo adoptas la dezajnokoncepton de tri-nivela eksplod-rezista + tri-nivela kontraŭfajra protekto por atingi trioblan izolan monitoradon kaj protekton.
(2) Efikeco: Aret-nivelaj regiloj estas uzataj en likvaj malvarmigaj energiaj stokaj sistemoj. Per la inteligenta kontrolo de kurento fare de la grapol-nivela administranto, aktiva ekvilibro, inteligenta ŝanĝado kaj milisekunda alarma respondo de bateriaj grapolunuoj estas atingitaj. Eksperimentoj montris, ke sub la ekvilibriga efiko de la grapol-nivela regilo, la ŝarĝo kaj malŝarĝo de la tuta vivociklo pligrandiĝas je pli ol 6%. Samtempe, sub la ŝanĝa funkcio de la cluster-nivela regilo, inteligenta ekvilibra kontrolo de la bateria areto estas atingita, kaj la jara havebleco de la sistemo estas >99%. Kombinita kun inteligenta temperaturo-kontrolo kaj ekvilibra kontrolo-teknologio, la patentita dezajno de likva malvarmiga pako "Tongcheng", la sistemo de varmo disipado "duobla cirkulado", kaj la plurnivela distribuado de likvaj malvarmigaj tuboj, la temperaturdiferenco ene de la ujo-sistemo estas konsekvenca. kaj ne superas 5 °C, kaj la temperaturdiferenco inter iuj pakoj ne superas 3 °C. Sub la inteligenta temperaturo-kontrolo kaj ekvilibra kontrola teknologio, la probablo de termika forkuro estas efike subpremita, kaj la sistema vivo pliiĝas je 13%.
(3) Fleksebleco: La potenca denseco de la likva malvarmiga energia stokado estas pliigita je 100%, kaj la kapablo de 40 futoj povas atingi 372Kwh. Prenante la aranĝon de la energia stokado-sistemo kun 200KW/372KWh kiel ekzemplon, la uzo de likva malvarmiga bateriosistemo ŝparas pli ol 40% de la etaĝa spaco. La uzo de prefabrikita modula dezajno reduktas la komencan investkoston je pli ol 2%.
Komparante la solvojn de aera malvarmigo kaj likva malvarmigo, la kosto de temperaturo-kontrola ekipaĵo por likva malvarmigo estas 0.09 RMB/wh, kaj por aermalvarmigo ĝi estas 0.025 RMB/wh. La ĝenerala kosto de likva malvarmigo estas atendita esti reduktita.
(1) Aera malvarmigo: Tradicia 40-futa energia stokada ujo kun kapacito de 3.5MWh ĝenerale uzas kvar 12.5kw klimatizilojn. La prezo de ununura klimatizilo estas proksimume 22,000 RMB, kaj la temperaturkontrolprezo de ujo-sistemo estas kalkulita por esti 88,000 RMB, egalrilatante al unuoprezo de 0.025 RMB/wh, kaj valoro de 25 milionoj RMB per GWh.
(2) Likva malvarmigo: 40-futa ujo kun kapablo de 5-6MWh postulas du 40kw-likvajn malvarmigajn sistemojn. La prezo de ununura sistemo estas proksimume 270,000 RMB, kaj la temperaturkontrolprezo de ujo estas 540,000 RMB, respondante al unuoprezo de 0.09 RMB/wh, kaj valoro de 90 milionoj RMB per GWh. Tamen, konsiderante la altan integrigan densecon de la likva malvarmiga sistemo, la sama kapablo okupas pli malgrandan teran areon, la civilkonstrua kosto estas reduktita, la sama kapablo uzas malpli da helpaj materialoj kiel konektiloj, kaj la ĝenerala kosto de la sistemo estas reduktita.
Laŭ taksoj de GGII, la valoro de la industrio pri kontrolo de temperaturo de energio stokado estos ĉirkaŭ 2.4 miliardoj da RMB en 2021 (inkluzive de eksterlandaj eksportaĵoj), kaj estas atendita atingi preskaŭ 16.5 miliardojn da RMB en 2025. Inter ili, la merkato de likva malvarmigo kalkulos. ĉirkaŭ 45% en 2025.
Provizantoj de energio-stokado de likvaj malvarmigaj temperaturkontrolaj solvoj ĉefe venas de datumcentraj temperaturo-regado, industriaj temperaturo-regado kaj aŭtomobilaj temperaturo-kontrolaj fabrikistoj. La ŝlosilo al konkurado kuŝas en la projektkapablo de ne-normaj produktoj, ĉar malsamaj energistokaj integristoj havas malsamajn produktajn dezajnsolvojn. Likva malvarmiga temperaturo-kontrolo devas esti komune evoluigita kun bateripaka aranĝo, likva malvarmiga dukto-dezajno, ktp., kaj integrita kun kuirilaroj, do tre personecigita dezajno estas postulata.
| Plej grava provizanto de energio stokado likva malvarmigo temperaturo kontrolo | ||
| Origina industrio | Kompanio | Ĉefaj klientoj |
| Kontrolo de temperaturo en datumcentro | Envicool | CATL, BYD, Narada Power Sour, Clou Electronics, SmartPropel Energy, Sungrow, HyperStrong kaj rilataj ĉefaj sistemintegrantoj kaj baterioproduktantoj eksterlande. |
| henling Envirn | Ŝtata krado, ktp. | |
| Industria temperaturo-kontrolo | Sanhe Tongfei | La kompanio komencis disfaldi komercon pri kontrolo de temperaturo pri konservado de energio en 2020, vastigante klientojn kiel Sungrow, Clou Electronics, Narada Power Sour, Trina Solar, ktp. |
| Goaland Energio | La ĉefaj klientoj estas distribuitaj kuirilaraj integrigaj fabrikistoj kaj kuirilaroj, kaj ĝi nuntempe kunlaboris kun CATL kaj aliaj. | |
| Aŭta termika administrado | Jialeng Songzhi | CATL, SmartPropel Energy, ktp. |
| Jiangsu Kingfield | La filio Air Conditioning International Energy Storage rilataj produktoj komencis liveri al CATL, ktp. en 2020. | |
SmartPropel Energy Company
SmartPropel Energy daŭre investas en la esplorado kaj evoluo de energio-stokado de bateria termika mastruma teknologio. Ĝi nuntempe havas teknikajn rezervojn kaj solvojn por unu-kabineta energistokado de likvaj malvarmigaj produktoj bazitaj sur litiaj kuirilaroj, grandskalaj energistokaj elektrocentralaj likvaj malvarmigosistemoj, kaj prefabrikitaj kajutaj energistokaj likvaj malvarmigoproduktoj. La kompanio havas ĉiujn disvolvajn kapablojn de likva malvarmiga sistemo, de unudimensia kaj tridimensia simuladdezajno ĝis unu-tabula disvolviĝo, kaj finfine havas la kapablon provizi unuhaltajn likvajn malvarmigajn sistemojn solvojn.
