Industri Pengurusan Terma Merangkul Prospek Luas dengan Peluang yang Luas dalam Segmen Niche
Saiz pasaran mungkin berkembang dengan stabil, dan kadar penembusan penyejukan cecair dijangka terus meningkat: dasar dwi-karbon negara saya sedang dipercepatkan, dan landasan tenaga baharu mempunyai ruang yang luas. Mendapat manfaat daripada promosi giat dasar dwi-karbon, kawalan suhu penyimpanan tenaga domestik China, pengurusan haba kenderaan tenaga baharu dan senario aplikasi peralatan kawalan suhu yang lain telah mengekalkan pertumbuhan pesat. Di samping itu, dengan pembangunan Internet, data besar, pengkomputeran awan dan pemformatan, permintaan untuk peralatan kawalan suhu di pusat data dan senario aplikasi stesen pangkalan 5G juga agak kukuh. Guanyan Tianxia berkata bahawa saiz pasaran peralatan kawalan suhu negara saya boleh dijangka berkembang dengan stabil pada masa hadapan.
Dari segi laluan teknikal, inventori peralatan kawalan suhu China akan terus dikuasai oleh penyejukan udara pada masa hadapan, tetapi kadar penembusan penyejukan cecair dijangka terus meningkat: sistem penyejukan cecair terutamanya termasuk plat penyejuk air, paip penyejuk air, sistem penyejukan air, kipas pertukaran haba, dsb.; dan struktur sistem penyejukan udara agak mudah. Berbanding dengan kedua-duanya, kesukaran reka bentuk sistem penyejukan cecair adalah kompleks dan kosnya lebih tinggi, tetapi kecekapan dan kelajuan pelesapan habanya tinggi, dan ia mempunyai pelbagai aplikasi dan menduduki ruang yang kurang.
Pada masa ini, SmartPropel Energy sedang mempromosikan kabinet penyimpanan bateri tenaga solar industri dan komersil 200KW/372KWh penyejuk cecair luaran, yang kelebihannya adalah berdekatan dengan sumber haba, suhu seragam dan penggunaan tenaga yang rendah. Ia juga lebih sesuai untuk persekitaran luar daripada penyejukan udara. Pada masa yang sama, pengeluar seperti Sungrow Power dan BYD juga sedang giat melancarkan produk sistem kabinet bateri litium besi fosfat voltan tinggi cecair yang disejukkan untuk sistem penyimpanan tenaga luaran. Kabinet elektrik sejuk cecair luaran boleh digunakan secara meluas dalam storan tenaga fotovoltaik, storan tenaga kuasa angin, storan tenaga grid, storan tenaga komersial dan senario storan tenaga yang lain. Pada masa hadapan, kadar penembusan produk teknologi penyejukan cecair untuk peralatan kawalan suhu di China dijangka terus meningkat.
Penyejukan Udara dan Cecair dalam Aplikasi Berskala; Teknologi Baru Muncul Termasuk Paip Haba dan Penyejukan Perubahan Fasa
Tiga Julat Suhu Bateri Litium-Ion
Pada masa ini, terdapat empat teknologi kawalan suhu utama yang boleh digunakan sistem penyimpanan tenaga bateri litium-ion berkapasiti besar, yang sesuai untuk senario aplikasi dengan kadar penjanaan haba dan suhu ambien yang berbeza:
penyejukan udara: menggunakan udara sebagai medium untuk pertukaran haba, ia mempunyai kelebihan struktur mudah, ringan, kebolehpercayaan yang tinggi, jangka hayat dan kos rendah. Walau bagaimanapun, disebabkan kapasiti haba tentu yang rendah dan kekonduksian terma udara, kelajuan pelesapan haba dan kecekapan sistem penyejukan udara tidak tinggi, jadi penyejukan udara lebih sesuai untuk keadaan dengan kadar penjanaan haba rendah bateri;
Penyejukan cecair: menggunakan cecair sebagai medium untuk pertukaran haba, medium penyejukan cecair mempunyai pekali pemindahan haba yang tinggi, kapasiti haba spesifik yang besar, dan kelajuan penyejukan yang cepat, yang dapat mengurangkan suhu maksimum bateri dengan berkesan dan meningkatkan keseragaman pengedaran suhu; sistem penyejukan cecair mempunyai struktur yang kompleks dan kos yang tinggi, tetapi mempunyai kelajuan dan kecekapan pelesapan haba yang tinggi. Pada masa ini, kebanyakan kenderaan elektrik menggunakan sistem penyejukan Cecair;
Penyejukan paip haba: Bergantung pada perubahan fasa medium penyejukan dalam paip untuk mencapai pertukaran haba, ia mempunyai kelajuan dan kecekapan pelesapan haba yang lebih tinggi daripada sistem penyejukan cecair, dan mempunyai risiko kebocoran sederhana penyejukan yang lebih rendah, tetapi kosnya lebih tinggi; ia sesuai untuk sistem bateri litium yang sering berfungsi pada keadaan kadar tinggi;
Penyejukan perubahan fasa: Menyerap haba melalui bahan perubahan fasa, dan menggabungkan penyejukan udara, penyejukan cecair, sistem penyaman udara untuk mengeksport haba, ia mempunyai kelebihan struktur padat, rintangan haba sentuhan rendah, dan kesan penyejukan yang baik, tetapi bahan perubahan fasa mengambil ruang dan mahal; ia sering digunakan dalam kombinasi dengan teknologi pengurusan haba yang lain untuk mencapai pengedaran suhu bateri yang seragam, mengurangkan rintangan haba sentuhan, dan meningkatkan kelajuan pelesapan haba.
Kelebihan Penyejukan Cecair: Kaedah Hubungan Langsung dan Tidak Langsung
Komponen Utama Sistem Penyejukan Cecair
Susun Atur Talian Paip Penyejuk Cecair
Penyejukan cecair: Cecair digunakan sebagai medium penyejukan untuk mengeluarkan haba yang dihasilkan oleh bateri melalui pemindahan haba perolakan.
Komponen utama: plat penyejuk cecair, unit penyejukan cecair (pemanas pilihan), saluran paip penyejuk cecair (termasuk sensor suhu, injap), abah-abah pendawaian tekanan tinggi dan rendah; penyejuk (larutan akueus etilena glikol), dsb.
Terdapat dua mod hubungan antara cecair dan bateri: satu adalah sentuhan langsung, sel bateri atau modul direndam dalam cecair (seperti minyak silikon penebat elektrik), membenarkan cecair menyejukkan bateri secara langsung; yang lain adalah untuk menetapkan saluran penyejuk atau plat sejuk di antara bateri, membenarkan cecair menyejukkan bateri secara tidak langsung.
Terdapat halangan teknikal tertentu kepada penyelesaian penyejukan cecair. Penggunaan penyejukan cecair sentuhan langsung masih belum matang. Jenis hubungan tidak langsung perlu disesuaikan mengikut aplikasi sebenar, seperti bilangan saluran aliran, kadar aliran, kadar aliran, dll. Untuk projek berbeza penyepadu storan tenaga yang berbeza, penyelesaian pengurusan haba sangat berbeza. Bagi pembekal hos penyejuk cecair, faktor daya saing teras mereka terletak pada keupayaan penyesuaian dan pengumpulan pengetahuan jangka panjang bagi penyelesaian pelesapan haba.
Plat penyejuk cecair adalah komponen utama untuk pengurusan haba sistem penyejukan cecair. Sebelum pembuatan, selalunya perlu untuk membangunkan dan mereka bentuk bersama dengan pelanggan, mengesahkan pemilihan dan memadankannya dengan bateri. Pada masa ini, plat penyejuk cecair bateri masih dalam corak persaingan oligopoli. Plat penyejuk cecair selalunya perlu disepadukan dengan sistem bateri. Barisan pengeluaran adalah tidak standard dan produk sangat disesuaikan. Tidak mudah untuk bertukar antara proses yang berbeza. Pelanggan hiliran akan memberi keutamaan kepada pengeluar dengan keupayaan reka bentuk plat penyejuk cecair.
Trend Teknologi: Penyejukan Udara Menguasai Pada Masa Ini, dengan Bahagian Penyejukan Cecair Dijangka Meningkat pada Pertengahan Penggal
Perbandingan Pelaburan Modal Antara Sistem Penyejukan Udara dan Penyejukan Cecair
Perbandingan Penggunaan Tenaga Operasi Antara Penyejukan Udara dan Penyejukan Cecair
Kawalan suhu penyimpanan tenaga terutamanya berdasarkan penyejukan udara dan penyejukan cecair. Kami terutamanya membandingkan dua daripada empat aspek: suhu pek bateri, penggunaan tenaga operasi, risiko lari haba bateri dan pelaburan aset tetap:
Suhu pek bateri: Di bawah suhu masuk yang sama dan kelajuan angin yang melampau dan kadar aliran, suhu pek bateri yang disejukkan cecair ialah 30-40 darjah Celsius, manakala suhu pek bateri yang disejukkan udara ialah 37-45 darjah Celsius; penyejukan cecair mempunyai keseragaman suhu yang lebih baik.
Penggunaan tenaga operasi: Menurut penyelidikan eksperimen, untuk mencapai suhu bateri purata yang sama, penyejukan udara memerlukan penggunaan tenaga 2-3 kali lebih banyak daripada penyejukan cecair; suhu maksimum pek bateri di bawah penggunaan kuasa yang sama, penyejukan udara adalah 3-5 darjah Celsius lebih tinggi daripada penyejukan cecair; penyejukan cecair mempunyai penggunaan kuasa yang lebih rendah.
Risiko lari terma bateri: Disebabkan oleh faktor seperti kapasiti haba khusus udara dan pekali pemindahan haba perolakan kecil, kecekapan pemindahan haba teknologi penyejukan udara bateri adalah rendah, penjanaan haba bateri meningkat, yang akan menyebabkan suhu bateri menjadi terlalu tinggi dan terdapat risiko pelarian haba; sistem penyejukan cecair boleh mengurangkan risiko pelarian haba bateri.
Pelaburan aset tetap: Menurut data NREL, kos pelaburan bateri semasa untuk sistem penyimpanan tenaga bateri 4 jam ialah 1,900 RMB (300 USD) setiap kilowatt-jam. Sistem pengurusan haba dianggarkan menyumbang 2-4% daripada kos bateri. Sistem penyejukan cecair boleh memastikan bateri beroperasi pada suhu yang selesa dengan lebih mudah. Berbanding dengan sistem penyejukan udara, ia boleh memanjangkan hayat bateri lebih daripada 20%. Dari segi kitaran hayat keseluruhan, pelaburan penyejukan cecair adalah kurang.
Pada masa ini, kawalan suhu penyimpanan tenaga adalah terutamanya penyejukan udara, terutamanya disebabkan oleh sebab-sebab berikut:
1) Projek penyimpanan tenaga semasa mempunyai keperluan yang agak rendah untuk kecekapan penyejukan: projek dengan ketumpatan kuasa dan ketumpatan kuasa yang agak kecil seperti stesen pangkalan komunikasi dan stesen janakuasa tanah kecil menyumbang bahagian kapasiti terpasang yang agak tinggi dalam industri, dan kecekapan penyejukan penyelesaian penyejukan udara boleh memenuhi piawaian keselamatan projek;
2) Kos peralatan penyejukan udara adalah lebih rendah daripada penyejukan cecair, dan projek penyimpanan tenaga semasa adalah lebih sensitif kepada kos: nilai penyejukan udara dan penyejukan cecair setiap GWj ialah kira-kira RMB 30 juta dan RMB 90 juta, di mana hos penyejuk cecair adalah kira-kira RMB 50 juta. Memandangkan projek storan tenaga semasa tidak menjimatkan dalam beberapa senario aplikasi, ditambah pula dengan kos bateri semasa yang semakin meningkat, permintaan hiliran sangat sensitif terhadap kos pemasangan, jadi mereka cenderung memilih penyelesaian penyejukan udara kos rendah.
Kami menjangkakan bahawa perkadaran penyejukan cecair akan terus meningkat dalam jangka sederhana, terutamanya kerana penjanaan haba projek penyimpanan tenaga akan terus meningkat, dan kecekapan penyejukan penyejukan udara mungkin tidak dapat memenuhi keperluan pelesapan haba bagi sesetengah projek: Dalam jangka sederhana, kapasiti terpasang projek penyimpanan tenaga dengan kapasiti bateri yang lebih besar dan ketumpatan kuasa sistem yang lebih tinggi, seperti peningkatan stesen janakuasa tenaga dan penyingkiran tenaga yang baru, untuk keperluan penyimpanan tenaga dan luar tenaga yang lebih baik. storan kuasa akan meningkat, yang akan mendorong penjanaan haba purata projek penyimpanan tenaga meningkat. Pada masa itu, permintaan untuk penyejukan cecair dengan kecekapan penyejukan yang lebih tinggi dijangka akan meningkat.
Di samping itu, pilihan arah teknikal adalah berkaitan dengan persekitaran dan penjanaan haba projek. Sebagai contoh, penyejukan udara di kawasan suhu yang sangat tinggi akan menjejaskan kesan penyejukan, dan penyejukan cecair di kawasan suhu yang sangat rendah akan mempunyai risiko aising; penyejukan udara adalah mencukupi untuk memenuhi keperluan projek dengan penjanaan haba yang lebih rendah, manakala penyejukan cecair diperlukan untuk projek dengan penjanaan haba yang lebih tinggi; Oleh itu, dalam jangka sederhana, walaupun perkadaran penyejukan cecair akan meningkat, kedua-dua teknologi masih mempunyai senario aplikasinya. Projek penyimpanan tenaga yang baru dipasang berkemungkinan akan memilih penyelesaian penyejukan udara:
1) Terletak di kawasan suhu yang sangat rendah dan kekurangan air;
2) Projek stesen janakuasa tanah kecil, isi rumah dan stesen pangkalan komunikasi dengan penjanaan haba rendah; penyelesaian penyejukan cecair mungkin akan dipilih: Terletak di kawasan suhu yang sangat tinggi.
Pertumbuhan Pantas dalam Permintaan Penyimpanan Tenaga dan Penggunaan Penyejukan Cecair Meluaskan Pasaran Pengurusan Terma
Senario aplikasi storan tenaga melibatkan pelbagai senario kuasa seperti bahagian bekalan kuasa, bahagian grid, bahagian pengguna dan mikrogrid teragih. Kepelbagaian senario aplikasi menentukan kepelbagaian teknologi penyimpanan tenaga. Antaranya, teknologi penyimpanan tenaga elektrokimia yang diwakili oleh bateri lithium-ion, bateri natrium-ion, dan bateri aliran telah mencapai pembangunan pesat di dalam dan luar negara dalam beberapa tahun kebelakangan ini, dan skala aplikasi telah beralih daripada aplikasi demonstrasi peringkat megawatt kepada aplikasi skala besar peringkat gigawatt. Kapasiti terpasang global bagi storan tenaga elektrokimia dijangka kira-kira 65GWj, dan ia boleh mencapai 1160GWj menjelang 2030, yang mana 70% daripadanya berasal dari bahagian penjanaan kuasa, yang merupakan sumber kuasa utama untuk menyokong pemasangan storan tenaga elektrokimia.
Pasaran kawalan suhu storan tenaga dijangka mencecah 16.5 bilion RMB pada 2025: Menurut data yang didedahkan pada 2020, nilai kawalan suhu penyimpanan tenaga menyumbang kira-kira 3%-5% daripada nilai keseluruhan sistem storan tenaga. Menurut dasar negara untuk mengurangkan kos sistem penyimpanan tenaga, sistem penyimpanan tenaga yang pelbagai akan digalakkan dengan kuat, dan nilai kawalan suhu penyimpanan tenaga dijangka terus meningkat. Menurut statistik GGII, jumlah penghantaran sistem penyimpanan tenaga kuasa pada tahun 2021 ialah 29GWj, peningkatan tahun ke tahun sebanyak 341%. Pertumbuhan tinggi sistem penyimpanan tenaga elektrokimia memacu perkembangan pesat kawalan suhu penyimpanan tenaga. Menurut anggaran GGII, skala pasaran kawalan suhu penyimpanan tenaga China akan meningkat daripada 4.66 bilion yuan kepada 16.46 bilion yuan dari 2022 hingga 2025, dengan CAGR sebanyak 52.3%. Penyejukan cecair, sebagai penyelesaian teknikal jangka sederhana dan panjang, secara beransur-ansur boleh meningkatkan penembusan pasarannya. GGII meramalkan bahawa bahagian pasaran penyejukan cecair akan mencapai kira-kira 45% pada 2025.
