部分储能安全事故原因分析

储能安全事件状态分布情况

1.1 温控作为热管理执行者保障储能系统安全

电化学储能系统结构示意图

温控系统执行BMS热管理策略，通过采集温度数据并按照一定的逻辑通过控制加热、制冷等设备调节储能系统内部温湿度，使电池处于安全、高效的运行状态。

储能电池工作温度区间及电池失控情况

电池工作温度差异

左图：电池温度20℃下，电池放热功率、 放热量与时间关系曲线；右图：1C下，电池放热功率、放热量与时间关系曲线

①充放电倍率增大，电池放热速率明显升高，在20℃下，１Ｃ倍率产热速率较0.3C增加了530.5％；②电池工作时长有关，产热越多，易造成累积热量越多；③环境温度的升高会导致电池对流散热难度增大。

Mdule实测时1个循环电芯温升变化图

储能从备用变主用

共享储能电站技术方案示意图

二、储能温控中液冷技术

渗透率预计持续提升

不同温控技术路径效果表现

风冷：以空气为冷却介质，利用对流换热降低电池温度的一种冷却方式。但由于空气的比热容低，导热系数也偏低，更适用于功率相对较小的通信基站、小型储能系统等。

液冷：利用液体对流换热转移电池工作产生的热量。由于液体比热容及导热系数都高于空气，更适用于高功率的储能系统、数据中心、新能源汽车等。

热管冷却：热管冷却是依靠封闭管壳内工质相变实现换热，分为冷端空冷和冷端液冷。（目前处于在研阶段，本文暂不展开讨论）

相变冷切：相变冷却是利用变相材料发生相变吸收能量的一种冷却方式。（目前处于在研阶段，本文暂不展开讨论。）

液冷与其他温控技术对比

水冷机组系统结构示意图

液冷管路布置

液冷有更高的比热容和导热系数

CATL液冷电箱示意图及性能参数

⑤液冷提升电池寿命：液冷技术下，电池寿命可提升10%。

不同温控技术路径效果表现

液冷应用在储能领域的独特优势

热管、相变冷却：均处研究阶段，尚未用于电池储能系统 

热管冷却是依靠封闭管壳内工质相变实现换热。相变冷却是利用变相材料发生相变吸收能量的一种冷却方式。

相变冷却计数原理

热管冷却原理

相变储能自然冷却系统运行示意图

技术现状：风冷现阶段市场渗透率高，液冷产品推广力度加大

风冷单GWh价值量0.3亿，相对液冷系统经济性占优

风冷相对液冷可靠性高：①风冷系统结构简单，更易于安装、维护；②部分液冷系统仍存在冷却液泄露、故障点多等风险，风冷系统可靠性相对更高。

风冷制冷效率仍可提高，市场空间仍有一席之地。风冷可通过优化风道设计等，控制气流方向、流速及途径，以此提高制冷制热效率。

电池组自然对流与强制风冷的温度分布  

液冷系统方案价值分配

宁德时代、阳光电源、比亚迪等主流企业纷纷开始加大液冷产品推广力度。

技术趋势：

（1）液冷渗透率提升，风冷仍具一席之地

（2）储能盈利预计有望改善，有利液冷渗透率提升

电池价格下降将带来储能经济性拐点

磷酸铁锂电池性价比高更适合做储能电池

电池技术在储能应用范围广泛    

（3）调峰调频等大型储能需求有望提升，或将推动液冷发展

（4）液冷方案可提升储能全生命周期经济性

三、多成长赛道共促温控行业持续增长

（一）温控技术同源，储能温控企业普遍从其他赛道切入

储能仍处于早期阶段，储能温控企业均从其他赛道切入，主要以精密温控企业、新能源车温控企业、工业温控企业行业为主。

其他温控设备和储能温控设备要求对比

储能温控市场格局未定，发展前景高。据BNEF预测，未来十年将全球投资2620亿美元部署345GW/999GWh的储能系统，下游需求旺盛，带动温控需求高增长。各企业布局温控储能，以期把握新的增长极。

（二）储能温控

1、大型储能是储能发展关键，也是储能温控主赛道

2021-2026年美国储能市场规模

全国各省备案共享储能项目

2、工商业储能仍需温控，家储温控需求相对较低

工商业储能商业模式

特斯拉家储方案

3、IDC温控：“东数西算”更添行业动力，低PUE助推液冷渗透率提升

2016-2020年中国IDC温控市场规模及同比增长率

数据中心能耗构成

不同PUE数据中心能耗分布

4、新能源车温控：新能源汽车渗透率不断提升，液冷已成主流

动力电池包中热量累积易造成电池内部内部温度不均，影响其一致性、降低充放电循环效率、影响电池的功率和能量发挥，严重时还将导致热失控，影响系统安全性与可靠性。

2014-2021年H1中国新能源汽车销售统计及增长情况

2015-2020年中国新能源汽车渗透率分析(单位:%)

国内PACK集成技术的迭代（代表企业）

宁德时代客户散热要求统计

四、电力储能温控市场空间测算

预计2025年全球电力储能温控市场规模达91.00亿元，其中风冷、液冷占比分别为46.83%、53.17%。2021-2025年，全球电力储能温控市场规模CAGR达103.65%。其他赛道温控市场空间测算及结果：2025年IDC、5G基站和新能源车等其他相关赛道温控市场总计达到2445.91亿元；2021-2025年CAGR达15.19%

2020-2025年全球电力储能温控市场测算

2020-2025年其他赛道温控市场空间测算

五、储能温控与温度传感器

“温度传感器在储能应用，主要有家庭及工商业储能、通信储能、电网级箱式储能。我们目前还没介入这块业务。”华工高理告诉温度传感器研究员，“这块业务单体需求量少，无法满足我们规模化的要求。

“我们特普生温度传感器，用在家庭及工商业储能、通信储能、电网级箱式储能的比较多。”特普生说，“我们2022年推出来储能CCS电池模组温度/电压采集方案，用家庭/工商业储能CCS、通信储能CCS、箱式储能CCS来解决对应不同储能温度采集问题。CCS(Cells Contacting System)， 即线束板集成件、采集集成件、总成或线束隔离板。储能CCS，安装在电池包上，形成一套电池模组。

（特普生家庭/工商业储能CCS-FPC方案）

“我们储能CCS，通过铜铝巴，实现电芯串并联，输出电流；采集电芯电压；采集电芯温度。我们有螺丝固定方案、激光焊接方案、超声焊接方案、FPC方案。”

（特普生通信储能CCS-激光焊接方案）

温度传感器公司的销售团队，要判断自己的产品优势，符不符合电网级储能客户，也要判断有没有团队深耕细作于电网、电网级储能产业，如果有，那就搭建“电网行业温度传感器销售小组”，拓展涉足发电端、输电端、配电端的产品厂家，很多产品用得上温度传感器。也要深耕电网级储能行业，另外，储能温控厂家也是温度传感器的重要目标客户！

（储能温控产业链）

多方势力逐鹿储能温控市场。大致将目前储能温控市场的参与 者分为数据中心温控厂商、工业领域温控厂商以及车用热管理厂商三大类。

（储能温控市场）

最后，需要特别提醒的是，为电网级储能提供温控设备与方案的公司，也是温度传感器的客户！