![鼎信配资 2024年中国液冷储能行业现状分析：液冷技术路线成为大势所趋，渗透率不断提升[图]](/uploads/allimg/250626/261353150106317.jpg)
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发展背景：温控系统是储能安全的重要保障，产品销售额不断扩大
液冷储能系统是一种以液体为冷却媒介，通过循环流动带走设备产生热量的系统，其主要功能是确保电池等核心设备的稳定运行，并提高能源利用效率。液冷技术是储能热管理主流技术路线之一。
因为电池热特性，热管理成为电化学储能产业链关键一环。从产业链价值量拆分来看，储能系统中，电池成本占比约55%，PCS占比约20%，BMS和EMS合计占比约11%，热管理约占2%-4%。热管理价值量占比相对较低，但却起着至关重要的作用，是保证储能系统持续安全运行的关键。目前普遍认为锂电池的最佳温度区间为10~35℃，温度过低会导致电解液凝固，阻抗增加，温度过高则会导致电池的容量、寿命以及安全性降低。储能系统具有电池容量大、功率高、散热要求高的特点，且储能系统内部存在电池易热和温度分布不均匀的问题，这些特性决定储能系统必须进行热管理，否则将影响电池的性能，甚至引发热失控，造成安全事故。据不完全统计，截至2023年底，全球累计储能安全事故接近90起，这些事故中既有储能电池本身质量原因如电池内部热失控、充/放电散热不畅等引起的爆炸，也有其他储能技术如电池管理系统不成熟使储能系统温度异常导致的火灾，但直接原因都是源于储能电池的热失控，这也是储能系统配备温控方案的核心需求来源。
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温控对电化学储能系统安全性和系统寿命保障至关重要。而电化学储能在我国新型储能项目中占据主导地位。根据中关村储能产业技术联盟数据，截至2023年底，中国已投运电力储能项目累计装机规模86.5GW，其中新型储能继续高速发展，新增投运规模21.5GW，三倍于2022年新增投运规模7.3GW，在储能市场中占比达39.9%；而在新型储能市场中，锂离子电池占比进一步提高，由2022年的94%增长至2023年的97%。
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近年来，我国新型储能市场快速发展，储能温控市场规模也随之水涨船高，步入高速发展的快车道。数据显示，2023年中国储能温控产品销售总额为26.6亿元，同比增长近50%，受项目减少影响，增幅相对前两年有所收窄。其中，出口份额保持在60%以上。储能温控产品出口主要通过集成商，美国、德国都是重要输出市场。2023年，由于受全球经济通胀、地区局势动荡等影响，项目落地缓慢，市场普遍呈观望状态，储能出口需求有所放缓。内销市场，随着工商业储能热度不断攀升，储能温控市场呈现了良好发展态势。
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相关报告：智研咨询发布的《2024-2030年中国液冷储能行业市场动态分析及投资前景研判报告》
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市场现状：液冷技术优势加速显现，市场规模不断扩大
目前，储能热管理技术路线主要分为风冷、液冷、热管冷却、相变冷却，其中热管和相变冷却技术尚未成熟，市场以风冷、液冷为主。风冷是以低温空气为介质，利用自然风或风机与电芯产生热对流，进而降低电池温度。风冷结构简单，但是换热效率低下且无法实现精准控温。相比于传统风冷散热，液冷利用了液体的高导热、高热容特性替代空气作为散热介质，具备以下优势：（1）散热路径短。低温液体通过CDU（冷量分配单元）直接供应到电芯设备内部，实现精准散热，从而减少系统的自耗电。（2）换热效率高。液冷系统采用换热器进行液-液换热，可集中高效地传递热量，实现快速且高效的换热效果。（3）制冷能效高。液冷技术能够在40~55℃的高温下供液，配合高能效的变频压缩机，实现在同等制冷量条件下更低的耗电量，有效降低用电成本，达到高效节能的目的。（4）散热水平高。液冷系统使用的介质包括去离子水、醇基溶液、氟碳类工质、矿物油或硅油等，这些介质的热传导性能和热容远超过空气，提供了更优的散热能力。（5）电池能量密度高。在环境温度变化较大的储能电站中，冷却液与电池的紧密结合，有助于实现电池间温度的均衡控制，从而提高电池的能量密度和整体性能。
液冷式温控系统按接触方式不同，可分为冷板式和浸没式两种。冷板式液冷是把装有循环流动冷却液的冷却板放置在电芯下方，利用液体对流换热转移电池工作时产生热量，给电芯接触部位降温。浸没式液冷是将储能电池直接浸没在冷却液中，电芯与冷却液直接接触，完全与氧气隔离，实现对电池直接、快速、充分冷却降温，确保电池在最佳温度范围内运行，能有效延长电池的使用寿命，整体提升储能电站的安全性能。
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从产业链来看，液冷储能系统上游零部件为主机、冷却液、管路及液冷板等，其中主机主要构成包括压缩机、冷凝风机、膨胀阀、冷凝器、板式换热器、水泵、电磁水阀、膨胀水箱、控制器等。以20尺液冷储能温控系统为例，需配置60KW的液冷主机、约96个液冷板、500-600千克冷液等。中游为液冷储能系统集成商，下游为储能系统的应用，分为发电侧、电网侧、用户侧。
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由于储能行业不断发展，电池密度越来越高，对温控产品的散热要求也在提升，液冷技术凭借更强的散热效果、节能性能，在终端市场的需求不断扩张。2023年，液冷产品销售额达到12.5亿元，同比增长69%，扩张速度远快于风冷技术，市场渗透率也由2021年的26.1%提升至2023年的47.0%。
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从结构上看，大型储能单机规模可达100MWh，造价较高，且散热要求严格，是中国液冷储能的最主要用户，2022年占比超80%。工商业储能单机规模低于大储，约在300-500KWh之间，但受新能源并网速度加快影响，比重快速上升，2020-2022年三年间占比提升了14.2个百分点。用户储能规模小、较为分散，且散热要求低，仍采用风冷，尚未进入液冷储能阶段。
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随着液冷技术在储能领域加速落地应用，相关产品及解决方案需求不断增长。在此背景下，主流厂商密集推出液冷储能系统产品，市场产品类型更加丰富。且相较于风冷产品，新推出的液冷产品在能量密度、电池寿命上有了显著提升。2024年4月，宁德时代发布全球首款5年零衰减且可大规模量产的储能系统——天恒。天恒储能系统集“5年零衰减，6.25兆瓦时、多维真安全”于一体，可大规模量产。同时，比亚迪推出MCCube-T新一代魔方系统，搭载新一代储能专用长刀电池，同时采用全球首创的CTS技术、簇级液冷技术，极大提升了安全性、空间利用率，增强了系统能量密度。未来在集成商产品丰富度提升、部分液冷项目落地验证数据后，终端业主对液冷方案接受度将逐步提升，其渗透率将快速提升。
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发展趋势：液冷技术渗透率将不断提升，成本有望进一步下行
1、液冷技术将逐步替代传统风冷技术
液冷优势明显，未来随着新能源电站、离网储能等更大电池容量、更高系统功率密度的储能电站需求进一步增长，储能系统能量密度与发热量将更大，对安全性和寿命的要求更高。在此背景下，液冷技术将逐步替代传统风冷技术，成为储能主流温控技术，尤其是在大型储能与工商业储能中，液冷市场份额将持续提升。同时，市场将由冷板式液冷逐步向性能更优的浸没式液冷更迭。最终随着储能项目单位时间产热量的不断提升，对热交换效率的要求将不断升高，以集装箱为管理目标的外置热管理可能会是进一步降本和发展的方向。
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2、液冷技术成本进一步下行
从成本来看，早期液冷系统初装成本高于风冷系统，成为阻碍液冷技术应用的因素之一。但随着技术进一步成熟、应用规模不断扩大，目前液冷储能系统中标价已出现低于风冷的情况，据统计，2022-2023年液冷储能系统价格分别为1.515元/Wh和1.275元/Wh。未来随着液冷市占率不断提升，行业内企业产线将不断向液冷调整，出货量将不断提升，规模效应将显现，叠加系统集成度不断提升，液冷系统单位成本有望进一步降低，为液冷技术加速普及提供有力支撑。
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3、液冷系统的智能化不断提升
随着人工智能、物联网等信息技术的不断发展，液冷系统的智能化和自适应性也成为研究的热点，通过引入智能控制算法和传感器技术，可以实现液冷温控系统的自动化控制、智能调节、故障预警等高级功能，进一步提高系统的运行效率和可靠性。
●以上数据及信息可参考智研咨询（www.chyxx.com）发布的《2024-2030年中国液冷储能行业市场动态分析及投资前景研判报告》。
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