2022年我国储能锂电池产业链规模突破2000亿元

2022年，我国储能锂电池产业链规模突破2000亿元，其中电力储能产业链规模增至1600亿元，家用储能增至400亿元。

以特斯拉、宁德时代、比亚迪、全球范围内，锂电池储能轨道“蓝海”变为“红海”Enphase、 LG新能源， 以Solaredge等储能企业为代表，行业革命性技术、新产品层出不穷。

锂储能注重三个要素：寿命长、成本低、安全性高。长寿命相对容易实现（国轩高科技储能电池循环达到1.2万次），随着规模的增加，低成本将逐步解决，最难解决的是安全问题。

升级热管理方案，提高储能系统的安全性

锂储能系统由大量电池单体串并联组成。一个20英尺3.44MWh的液冷储能容器需要3840个280Ah以上的电池。

大量电池集成在电池仓库中，在充放电过程中继续加热。储能锂电池的最佳工作温度为25℃-40℃，高温运行时间长，对储能系统的工作效率、性能和使用寿命产生不可逆转的影响，导致热失控风险和安全事故。

据不完全统计，自2017年5月以来，全球储能领域发生了70多起锂离子电池储能安全事故，主要原因是储能锂电池内部热失控。安全问题有效地影响了人们的人身和财产安全。

另一方面，近年来储能电池越来越大，电池容量正从280Ah向300Ah转变 。2022年，亿纬锂推出了560Ah容量的LF560K储能电池，单电池能量达到1.792kWh，被誉为最大容量储能电池。

2022年，包括海辰储能、天合储能、前景动力、鹏辉能源、海基新能源、瑞浦兰军、楚能新能源、蜂巢智能储能、国轩高科技、比亚迪、南都电源在内的10多家储能电池企业陆续推出了300Ah及以上容量的电池产品。

电池容量越来越大，大量电池集成工作越来越热，安全风险增加，如何更好地控制电池温度，降低储能系统能耗，提高储能系统安全，行业解决方案之一是升级储能热管理系统（从冷板液体冷却到全浸没液体冷却过渡）。

储能热管理发展三阶段

储能热管理系统的发展大致分为三个阶段：风冷散热、冷板液冷散热、全浸没液冷散热。

在第一阶段，储能市场在2021年之前基本呈现出风冷散热的主导地位。

冷却介质为空气，包括自然风冷（无风扇、空调等机械装置）和强制风冷（配备风扇空调等机械装置）。

2021年以来，冷板式液冷散热技术异军突起，市场份额不断提高。

冷却介质是乙二醇水溶液等液体，通过将电池PACK内的电池集成布置在液冷板上进行工作，通过液冷板内的冷却介质流动进行散热。

2020年，宁德时代等龙头企业先后推出冷板液冷储能产品，并不断更新迭代。2020年，宁德时代推出基于液冷CTP电箱技术的户外系统Enerone产品，2021年实现批量交付，并推出升级产品Enerc。

目前，冷板液冷散热技术的储能企业数量众多，包括科华数能、阳光电源、亿威锂能、采日能、星云时代、海博思创、海晨储能、中天科技、上海电气国轩、天河储能、阿诗特、盛宏股份等数十家储能企业，涵盖电网级储能、工商储能、家用储能等多种场景。

第三阶段，冷板液冷和风冷散热分为两部分，全浸没液冷散热崭露头角。

冷却介质为超纯水、矿物油、聚烯烃、含氟灭火剂等冷却绝缘液，将电池系统浸泡在冷却绝缘液中，通过液体循环直接散热。

目前，楚能新能源、南网储能、佛山久安、易事特、科技创新储能、南瑞继保、储能在线等都是布局全浸没式液冷散热技术的企业。

关于全浸式液冷散热

顾名思义，在储能系统中，电池直接浸泡在冷却液中，与空气和水完全隔离，通过电池与冷却液的直接接触实现快速、充分的温度控制。

生动地说，如果把风冷散热比作吹风机，把冷板液冷散热比作贴冰，那么全浸没液冷散热就是电池集体“泡冷水澡”。

在实际工作中，电池直接浸泡在机舱内的冷却液中，直接、快速、充分冷却电池，保证电池在最佳温度范围内运行，有效延长电池使用寿命，提高储能电站的整体安全性能。

南方电网储能技术公司董事长王志强曾对梅州宝湖储能电站表示：“浸没式液冷电池储能系统的成功开发实现了电化学储能安全技术的迭代升级，电池散热效率比传统方法提高了50%。梅州宝湖储能电站可实现电池运行温升不超过5摄氏度，不同电池温差不超过2摄氏度。”

一般来说，与风冷散热和冷板液冷散热相比，全浸没液冷散热具有温度控制效率高、系统安全性高的优点。缺点是现阶段系统成本高，运维成本高，现阶段大规模商业应用模式尚未完全成熟，正处于初步试验阶段。

产品迭代，项目更新

全浸式液冷散热技术发展迅速，产品不断升级迭代。

2022年12月，楚能新能源首创的“沉默”电池系统正式发布。该系统新开发的消防系统可在电池储能系统接收到热失控报警信号后3分钟内完全浸没液体消防介质，可有效提高储能电池系统的安全性。

功能原理是热失控电池受到快速冷却和局部窒息的抑制，难以进一步反应。电池和PACK之间的热传播受阻，热失控难以持续恶化，电池储能系统的安全性得到了提高。

目前，我国已开工投入使用多个全浸没式液冷储能项目。

2023年3月6日，梅州宝湖储能电站是世界上第一个浸没式液冷储能电站，正式投入使用，标志着浸没式液冷的前沿技术也进入了新型储能工程领域的应用阶段。

据报道，项目总规模为70mW/140mWh，其中全浸没液冷储能系统为15mW/30mWh。根据每天1.75次充放计算，每年可发电近8100万度，二氧化碳排放可减少4.5万吨以上。

2022年12月27日，南网储能广东佛山南海电网侧独立电池储能项目正式启动。2023年4月28日，75MW/150MWh浸没式舱级管理液冷储能系统集成开始招标。

据悉，该项目建设规模为300mW/600mWh，主要由300mW/600mWh储能系统、相关辅助配套设备和智能储能数字化运营控制平台组成，预计2023年竣工投产。

写在最后

现阶段全浸式液冷储能系统成本较高，难以应用于对成本敏感的储能场景。

但对于公共设施、数据中心、商业建筑、机场、港口、轨道交通等高度重视安全、对成本不那么敏感的场景，全浸没式液冷储能系统前景广阔。

未来，随着全浸没液冷储能技术的进一步迭代，形成了大规模、标准化的应用，成本显著降低。结合其高安全性的压倒性优势，其在储能系统中的渗透性将得到爆炸性的提高。