吳憨子：熱管理技術(shù)路線、市場(chǎng)與趨勢(shì)

一、

熱管理概述

1、熱管理的必要性

在鋰電池的充放電過程中，部分化學(xué)能或電能會(huì)轉(zhuǎn)化為熱能。如果儲(chǔ)能系統(tǒng)的散熱效果不佳，可能導(dǎo)致熱失控現(xiàn)象，進(jìn)而引發(fā)電池的短路、鼓包以及明火等問題，最終可能導(dǎo)致火災(zāi)或爆炸等安全事故。據(jù)中國(guó)新能源產(chǎn)業(yè)協(xié)會(huì)（CNSEA）的不完全統(tǒng)計(jì)，過去十年全球發(fā)生了60多起儲(chǔ)能安全事故，截至今年4月底，全球已發(fā)生了8起儲(chǔ)能安全事故。這些頻繁發(fā)生的事故突顯了熱管理在確保儲(chǔ)能電站安全運(yùn)行方面的重要性。

鋰電池的熱性能與其放電倍率密切相關(guān)，同時(shí)也決定了電池的運(yùn)行效率、安全性和可靠性。當(dāng)電池的放電倍率增加時(shí)，電池可釋放的容量減少，同時(shí)放電平臺(tái)也降低，使得電池變得不穩(wěn)定，并導(dǎo)致溫度升高。在高倍率放電（即1.5倍倍率以上）的情況下，鋰電池的工作溫度可能會(huì)超過理想的工作溫度范圍。目前，高倍率放電正逐漸成為一種趨勢(shì)，這進(jìn)一步加大了對(duì)電池?zé)峁芾淼男枨蟆?/p>

因此，儲(chǔ)能系統(tǒng)中的熱管理至關(guān)重要，它能夠控制電池溫度，確保電池處于安全的工作范圍內(nèi)，并提高電池的壽命和性能。有效的熱管理解決方案可以包括散熱設(shè)計(jì)、溫度傳感器、熱傳導(dǎo)材料、冷卻系統(tǒng)等，以提供穩(wěn)定的溫度控制和熱量分散。通過優(yōu)化熱管理系統(tǒng)，可以降低熱失控風(fēng)險(xiǎn)，提高儲(chǔ)能系統(tǒng)的安全性和可靠性，從而保障電池和整個(gè)儲(chǔ)能系統(tǒng)的正常運(yùn)行。

熱管理具體指什么呢？

熱管理是根據(jù)不同對(duì)象（如電池系統(tǒng)、基站、數(shù)據(jù)中心、新能源汽車）的需求，通過加熱或冷卻等方式對(duì)溫度或溫差進(jìn)行調(diào)節(jié)和控制的過程。以鋰離子電池為例，它們?cè)?5-20℃的溫度范圍內(nèi)能夠?qū)崿F(xiàn)最佳的工作效率和壽命。如果電池的工作溫度超過50℃，其壽命將迅速減少，并且可能引發(fā)安全事故。

熱管理在儲(chǔ)能系統(tǒng)設(shè)計(jì)中至關(guān)重要。它包括保持電池表面溫度在合適范圍內(nèi)和控制電池之間的溫差。儲(chǔ)能電站中，熱管理占據(jù)了約3%的成本比例，但對(duì)于延長(zhǎng)電池壽命、提高系統(tǒng)效率和可靠性以及降低安全風(fēng)險(xiǎn)至關(guān)重要。因此，在儲(chǔ)能系統(tǒng)設(shè)計(jì)和運(yùn)營(yíng)中，熱管理需要被充分考慮，并采取散熱系統(tǒng)、溫度傳感器和冷卻系統(tǒng)等措施來控制電池的工作溫度。同時(shí)，減小電池之間的溫差可以提高電池組的均衡性和整體性能。合理的熱管理設(shè)計(jì)有助于提高系統(tǒng)性能、壽命和安全性。

熱管理在儲(chǔ)能中的必要性都有哪些呢？

(1) 儲(chǔ)能系統(tǒng)產(chǎn)生大量熱量，但散熱空間有限，自然通風(fēng)無法有效控制溫度，可能損害電池的壽命和安全。儲(chǔ)能系統(tǒng)的電池功率和數(shù)量較大，產(chǎn)生更多熱量，而電池緊密排列導(dǎo)致散熱受限，熱量難以迅速均勻散發(fā)，可能導(dǎo)致電池組之間熱量積聚和溫差過大等問題，最終影響電池的壽命和安全。

(2) 鋰電池放電倍率與產(chǎn)熱量正相關(guān)，儲(chǔ)能系統(tǒng)容量不斷增加，需要更強(qiáng)的熱管理系統(tǒng)配備。隨著儲(chǔ)能系統(tǒng)參與調(diào)峰調(diào)頻并具備高倍率和高容量的發(fā)展趨勢(shì)，熱管理系統(tǒng)的重要性也不斷提升，因?yàn)楦弑堵矢呷萘繒?huì)顯著增加產(chǎn)熱量。

（3）熱管理是保證儲(chǔ)能系統(tǒng)持續(xù)安全運(yùn)行的關(guān)鍵。理想情況下的熱管理設(shè)計(jì)可以將儲(chǔ)能系統(tǒng)內(nèi)部的溫度控制在鋰電池運(yùn)行的最佳溫度區(qū)間（10-35℃），并保證電池組內(nèi)部的溫度均一性，從而降低電池壽命衰減或熱失控的風(fēng)險(xiǎn)。

2、熱管理處于電化學(xué)儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)鏈的中游

電化學(xué)儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)鏈分為上游設(shè)備商、中游集成商、下游應(yīng)用端三部分。

上游設(shè)備包括電池組、儲(chǔ)能變流器（PCS）、電池管理系統(tǒng)（BMS）、能量管理系統(tǒng)（EMS）、熱管理和其他設(shè)備等，多數(shù)從業(yè)者為其他相近領(lǐng)域延伸而來；中游環(huán)節(jié)核心為系統(tǒng)集成+EPC；下游主要分為發(fā)電端、電網(wǎng)端、戶用/商用端、通信四大場(chǎng)景。儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)鏈多數(shù)企業(yè)參與其中1-2個(gè)細(xì)分領(lǐng)域，少數(shù)企業(yè)從電池到系統(tǒng)集成，甚至EPC環(huán)節(jié)全參與。

不同電池類型在儲(chǔ)能系統(tǒng)中有各自的優(yōu)勢(shì)，其中鋰電池和鈉電池具有巨大潛力。從全生命周期成本角度考慮，鋰離子電池相比鉛酸電池和液流電池，在后期維護(hù)方面具有成本優(yōu)勢(shì)。鈉硫電池雖然產(chǎn)業(yè)鏈尚未成熟，但有望成為一種成本較低的技術(shù)。不同電池類型在儲(chǔ)能系統(tǒng)中的選擇將根據(jù)能量密度、功率密度、成本和安全性等因素進(jìn)行評(píng)估。這些技術(shù)的發(fā)展將為可持續(xù)能源和能源存儲(chǔ)領(lǐng)域提供更多選擇。

不同類型電池對(duì)比

下游客戶集中度較高，熱管理貨值相對(duì)較低，易形成上下游綁定關(guān)系。儲(chǔ)能系統(tǒng)中電池成本占比約55%，PCS占比約20%，BMS和EMS合計(jì)占比約11%，熱管理約占2%-4%。熱管理價(jià)值量占比相對(duì)較低，下游廠商更看重?zé)峁芾矸桨傅姆€(wěn)定性及安全性，價(jià)格敏感程度相對(duì)較低，且易于與方案提供商形成綁定關(guān)系，更換供應(yīng)商的頻率更低，賽道龍頭更容易享受行業(yè)擴(kuò)容紅利。

3、熱管理賽道橫向?qū)Ρ?/p>

儲(chǔ)能熱管理技術(shù)與精密空調(diào)、家用空調(diào)以及新能源車熱管理系統(tǒng)技術(shù)確實(shí)存在相似之處。

目前，一些主要企業(yè)已經(jīng)開始涉足儲(chǔ)能熱管理領(lǐng)域，并積累了相關(guān)的業(yè)務(wù)和技術(shù)經(jīng)驗(yàn)。然而，儲(chǔ)能熱管理領(lǐng)域仍處于初級(jí)階段，競(jìng)爭(zhēng)格局尚未完全確定。通過對(duì)這四個(gè)熱管理領(lǐng)域的橫向比較，可以幫助我們了解不同參與者的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，并對(duì)未來發(fā)展進(jìn)行展望。這將有助于誰(shuí)能夠抓住機(jī)遇并擁有最具創(chuàng)新性的產(chǎn)品和服務(wù)，從而在儲(chǔ)能熱管理領(lǐng)域取得成功。

儲(chǔ)能熱管理：

儲(chǔ)能系統(tǒng)的熱管理方案常見于一些偏遠(yuǎn)地區(qū)，如草原和沙漠等。這些地區(qū)通常面臨風(fēng)沙等惡劣環(huán)境條件，維護(hù)工作相對(duì)困難。因此，儲(chǔ)能系統(tǒng)對(duì)于熱管理方案的穩(wěn)定性、安全性和可靠性有較高的要求，一般壽命要求在10-20年。在價(jià)格方面，由于風(fēng)冷方案已經(jīng)比較成熟，因此在價(jià)格上通常更加敏感，比液冷方案更具有競(jìng)爭(zhēng)力。

精密空調(diào)：

儲(chǔ)能系統(tǒng)的熱管理方案在行業(yè)中對(duì)溫度控制的精度要求較高。它主要應(yīng)用于數(shù)據(jù)中心、通訊基站等領(lǐng)域。在機(jī)柜類控溫和大制冷量需求的集裝箱控溫方面，熱管理方案可能具有更強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。此外，這些方案通常要求使用壽命在15年以上。

家用空調(diào)、商用空調(diào)：

應(yīng)用場(chǎng)景為建筑空間內(nèi)散熱，維護(hù)難度低，整套配件一般壽命要求6-8年。

新能源汽車熱管理：

安全性要求高，對(duì)于電池、電機(jī)的散熱的可靠性要求很高。

4、熱管理在其他領(lǐng)域的應(yīng)用

新能源汽車銷量不斷提高，提升熱管理需求

2021年全球新能源汽車銷量大幅增長(zhǎng)，達(dá)到670萬(wàn)輛，同比增長(zhǎng)102.4%。其中，中國(guó)市場(chǎng)銷量達(dá)到354.8萬(wàn)輛，同比增長(zhǎng)160.1%。預(yù)計(jì)到2030年，全球新能源汽車銷量將達(dá)到4780萬(wàn)輛，占新車銷量比例接近50%。

隨著新能源汽車銷量的增加，對(duì)動(dòng)力電池的溫控系統(tǒng)需求也日益提升。在動(dòng)力電池的熱管理中，液冷技術(shù)顯示出優(yōu)越的性能。由于新能源動(dòng)力電池的能量密度和功率密度的提高，傳統(tǒng)的風(fēng)冷技術(shù)已經(jīng)難以滿足對(duì)電池系統(tǒng)冷卻的需求。因此，采用電池液冷系統(tǒng)來管理熱量已經(jīng)成為必要的選擇。液冷技術(shù)能夠提高電池系統(tǒng)溫度的一致性，確保將電池系統(tǒng)溫度控制在較佳的范圍內(nèi)。一些汽車制造商，如特斯拉，已經(jīng)采用了液冷技術(shù)作為主要的動(dòng)力電池冷卻方式。

高功率充電樁對(duì)熱管理的需求

液冷技術(shù)是高功率充電樁熱管理可靠的解決方案。如銳速在2021年成功研發(fā)出500kW的液冷超級(jí)快充充電樁。2020年特斯拉投放的V3超級(jí)充電樁，充電15分鐘實(shí)現(xiàn)最高250km續(xù)航，也是采用液冷技術(shù)。

數(shù)控中心（IDC）對(duì)熱管理的需求

2021年數(shù)據(jù)中心市場(chǎng)規(guī)模達(dá)到3012億元，過去幾年增速在30%以上。根據(jù)信通院的測(cè)算，按照數(shù)據(jù)中心機(jī)架數(shù)量計(jì)算，2019年我國(guó)大型以上數(shù)據(jù)中心占比已經(jīng)從2016年的39.5%提升至75.23%，而數(shù)據(jù)中心單機(jī)柜熱密度隨數(shù)據(jù)中心大型化不斷在提高。IT設(shè)備和溫控系統(tǒng)的功耗約占數(shù)據(jù)中心總能耗的80%以上。

傳統(tǒng)上，IDC機(jī)房主要采用傳統(tǒng)的風(fēng)冷技術(shù)，但液冷技術(shù)在提高機(jī)房能效指數(shù)（PUE）方面具有顯著優(yōu)勢(shì)。隨著我國(guó)信息產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，數(shù)據(jù)中心的整體需求不斷增加，單個(gè)機(jī)柜的功率密度也在不斷提高。

隨著云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、人工智能等技術(shù)的發(fā)展和廣泛應(yīng)用，數(shù)據(jù)中心規(guī)模不斷擴(kuò)大，整體能耗也隨之增加。研究表明，采用液冷技術(shù)可以有效降低IDC機(jī)房的PUE值（即數(shù)據(jù)中心總設(shè)備能耗與IT設(shè)備能耗的比值）。IBM公司的SuperMUC就采用了液冷技術(shù)，取得了大幅降低數(shù)據(jù)中心損耗率的效果。

政府部門對(duì)高能耗問題提出更嚴(yán)格的管理要求。目前我國(guó)數(shù)據(jù)中心的PUE較高，《關(guān)于加強(qiáng)綠色數(shù)據(jù)中心建設(shè)的指導(dǎo)意見》要求到2022年數(shù)據(jù)中心PUE達(dá)到1.4以下，將進(jìn)一步提升液冷市場(chǎng)需求。

5G基站對(duì)熱管理的需求

5G基站數(shù)量迅速增長(zhǎng)，未來規(guī)模將遠(yuǎn)超4G。截至2021年底，我國(guó)已建成并開通了142.5萬(wàn)個(gè)5G基站，同比增加超過65萬(wàn)個(gè)。相較于4G基站，5G基站傳輸量和速率更高，基站數(shù)量、功率和發(fā)熱量也更大。預(yù)計(jì)未來5G基站規(guī)?？赡艹^現(xiàn)有3倍以上（2021年底4G基站約590萬(wàn)個(gè)），對(duì)溫控節(jié)能設(shè)備和散熱產(chǎn)品的市場(chǎng)需求將大幅增加。

根據(jù)三大運(yùn)營(yíng)商數(shù)據(jù)，5G基站的能耗遠(yuǎn)高于4G基站，約為4G的3-4倍甚至更多。目前大部分基站采用家用空調(diào)和自然通風(fēng)方式，耗電量占總耗電量的40%以上。即使使用專用基站空調(diào)，大多數(shù)基站的能效比（PUE）仍超過2.0。因此，液冷技術(shù)有望成為5G基站的主流解決方案。

目前，液冷技術(shù)在基站中的應(yīng)用相對(duì)較少，但隨著技術(shù)發(fā)展，預(yù)計(jì)其將得到廣泛應(yīng)用。噴淋式液冷和浸沒式液冷是常見的液冷方式，主要應(yīng)用于5G基站中的BBU設(shè)備。

液冷技術(shù)的推廣已有一些進(jìn)展。例如，2017年，諾基亞在MWC展示了貝爾實(shí)驗(yàn)室的液冷基站技術(shù)。2020年，芬蘭運(yùn)營(yíng)商Elisa宣布部署了全球首個(gè)商用液冷5G基站，其能耗降低30%，二氧化碳排放量降低80%。

綜上所述，隨著5G基站能耗的增加，液冷技術(shù)有望逐漸成為5G基站的主流解決方案，為提高基站能效和減少環(huán)境影響發(fā)揮重要作用。

其他領(lǐng)域?qū)τ跓峁芾淼男枨?/p>

除了上述提到的IDC、基站、移動(dòng)通信設(shè)施和新能源汽車領(lǐng)域，熱管理技術(shù)在軌道交通、冷鏈、石化、新能源發(fā)電、數(shù)控機(jī)床和電力電子設(shè)備等行業(yè)也得到廣泛應(yīng)用。不同公司在這些細(xì)分領(lǐng)域的布局和競(jìng)爭(zhēng)格局相對(duì)分散。通用熱管理解決方案和專用熱管理技術(shù)并存，行業(yè)拓展是發(fā)展趨勢(shì)。

在某一領(lǐng)域中，早期布局并積累了行業(yè)專業(yè)知識(shí)的公司具備較強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)能力。儲(chǔ)能作為一個(gè)新興行業(yè)，那些具備熱管理競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)的企業(yè)有望從行業(yè)發(fā)展中獲益。隨著儲(chǔ)能行業(yè)的迅速發(fā)展，熱管理技術(shù)的需求將進(jìn)一步增加，為有競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)的企業(yè)帶來機(jī)遇。

二、

技術(shù)路線及市場(chǎng)空間

儲(chǔ)能熱管理技術(shù)路線主要分為風(fēng)冷、液冷、熱管&相變冷卻，其中熱管和相變冷卻技術(shù)尚未成熟。目前儲(chǔ)能熱管理的主流技術(shù)路線是風(fēng)冷和液冷。

風(fēng)冷：通過氣體對(duì)流降低電池溫度。具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、易維護(hù)、成本低等優(yōu)點(diǎn)，但散熱效率、散熱速度和均溫性較差。適用于產(chǎn)熱率較低的場(chǎng)合。

液冷：通過液體對(duì)流降低電池溫度。散熱效率、散熱速度和均溫性好，但成本較高，且有冷液泄露風(fēng)險(xiǎn)。適用于電池包能量密度高，充放電速度快，環(huán)境溫度變化大的場(chǎng)合。

熱管&相變：分別通過介質(zhì)在熱管中的蒸發(fā)吸熱和材料的相態(tài)轉(zhuǎn)換來實(shí)現(xiàn)電池的散熱。

1.風(fēng)冷系統(tǒng)：方案成熟，應(yīng)用廣泛

風(fēng)冷是一種利用空氣作為介質(zhì)的散熱方法，通過利用空氣中的溫差來產(chǎn)生熱對(duì)流，實(shí)現(xiàn)散熱效果。風(fēng)冷散熱可以分為自然風(fēng)冷和強(qiáng)制風(fēng)冷兩種方式。

自然風(fēng)冷是利用自然的氣流、空氣溫差和空氣密度差來實(shí)現(xiàn)電池的散熱，包括對(duì)電池模組和電池箱進(jìn)行散熱處理。然而，由于空氣的換熱系數(shù)較低，自然對(duì)流散熱往往難以滿足電池的散熱需求。

強(qiáng)制風(fēng)冷則需要額外安裝空調(diào)和鼓風(fēng)機(jī)等設(shè)備，通過控制外部空氣通過電芯間隙或底部流過，并通過空調(diào)系統(tǒng)調(diào)節(jié)整體環(huán)境溫度，以滿足電池的工作溫度需求。強(qiáng)制風(fēng)冷通過增加空氣流動(dòng)的速度和強(qiáng)度，提高了散熱效果。

（1）風(fēng)冷系統(tǒng)與傳統(tǒng)的空調(diào)系統(tǒng)構(gòu)成相似

風(fēng)冷系統(tǒng)的核心零部件包括：壓縮機(jī)、電機(jī)、冷凝器、蒸發(fā)器，主要材料包括冷軋板、鍍鋅板、銅、鋁等。其中壓縮機(jī)成本占比最高，電機(jī)和電控次之。目前儲(chǔ)能熱管理中風(fēng)冷應(yīng)用占比最高。

（2）2021年儲(chǔ)能風(fēng)冷系統(tǒng)成本約為3000萬(wàn)元/GWh

風(fēng)冷系統(tǒng)有以下優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、系統(tǒng)鋪設(shè)方案成熟、整體成本和維護(hù)成本較低。然而，風(fēng)冷系統(tǒng)的缺點(diǎn)是冷卻介質(zhì)的比熱容較低，換熱系數(shù)也較低（25~100），容易導(dǎo)致電池簇之間的溫差，整體散熱效率低于液冷方案。此外，風(fēng)冷系統(tǒng)的通道占地面積較大，對(duì)預(yù)留面積的要求更高。

2.液冷系統(tǒng)：高效散熱，滲透率有望大幅提升

液冷較風(fēng)冷優(yōu)勢(shì)明顯，或是未來的主流儲(chǔ)能溫控發(fā)展方向：

（1）可容納更高能量密度的儲(chǔ)能系統(tǒng)

鋰電池向更高能量密度發(fā)展，液冷方案可容納更高能量密度的儲(chǔ)能系統(tǒng)。

（2）更小占地面積

以科華S3液冷儲(chǔ)能系統(tǒng)為例，配備1500V儲(chǔ)能電池，裝機(jī)容量達(dá)3.44MWh，集裝箱尺寸僅為20寸，較傳統(tǒng)40寸風(fēng)冷系統(tǒng)不僅能量密度提升100%，能耗也降低了30%+，同時(shí)支持儲(chǔ)能系統(tǒng)拼裝，可節(jié)省占地面積40%以上。

（3）均勻降溫，精準(zhǔn)控溫

液冷系統(tǒng)方案更靠近熱源，整體溫度均勻，有利于延長(zhǎng)電池壽命，比風(fēng)冷更能適合戶外環(huán)境。液冷系統(tǒng)同時(shí)具有更精準(zhǔn)控溫的能力，已有產(chǎn)品可以將柜內(nèi)所有電芯的溫差精準(zhǔn)控制在2.5℃以內(nèi)，提高電池充放電效率。

目前，在儲(chǔ)能熱管理領(lǐng)域，液冷方案受到更高關(guān)注，有望引領(lǐng)中長(zhǎng)期的發(fā)展方向。液冷系統(tǒng)的單套系統(tǒng)價(jià)值較高，市場(chǎng)上已有成熟的方案，且有眾多新進(jìn)入者加入，主流供應(yīng)商也在加速研究和迭代。因此，液冷方案有望成為未來儲(chǔ)能熱管理的主流溫控方案。

液冷方案利用液體作為冷卻介質(zhì)，通過對(duì)流換熱的方式將電池產(chǎn)生的熱量帶走。液體具有高換熱系數(shù)、較大的比熱容和快速冷卻的特點(diǎn)，能有效降低電池的最高溫度并提高溫度分布的均勻性，同時(shí)液冷系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)較為緊湊。

液體與電池的接觸模式有兩種：

一種是直接接觸，電池單體或者模塊沉浸在液體（如電絕緣的硅油）中，讓液體直接冷卻電池，此方案對(duì)絕緣性要求較高；另一種是在電池間設(shè)置冷卻通道或者冷板，讓液體間接冷卻電池，儲(chǔ)能系統(tǒng)多數(shù)采用此種方案。液冷技術(shù)的研究主要關(guān)注于液體冷卻劑的選擇、流道的優(yōu)化、流速的優(yōu)化以及熱電耦合模型等。

（4）價(jià)值量約為9000萬(wàn)/GWh

從價(jià)值量拆分來看，液冷主機(jī)價(jià)值量最高，其中包括壓縮機(jī)、冷凝器、節(jié)流器、蒸發(fā)器、水泵等零部件，其次是液冷板，液冷主機(jī)和液冷板合計(jì)占比約為68%；換熱器占比約為10%，管路占比約為8%。

（5）液冷系統(tǒng)：市場(chǎng)在售液冷溫控產(chǎn)品

3.市場(chǎng)空間

假設(shè)：新增裝機(jī)規(guī)模：經(jīng)我們前文測(cè)算，2025年全球儲(chǔ)能新增裝機(jī)量將達(dá)到362GWh。產(chǎn)品結(jié)構(gòu)：我們假設(shè)21年液冷系統(tǒng)裝機(jī)占比為20%，且以10%年增線性外推，假設(shè)到25年液冷裝機(jī)占比達(dá)60%。熱管理系統(tǒng)單價(jià)：因目前市場(chǎng)參與者眾多，我們預(yù)計(jì)熱管理單位價(jià)值量將逐年下降，其中風(fēng)冷成本以15%/12%/9%/6%逐年下降；液冷市場(chǎng)增長(zhǎng)更快，競(jìng)爭(zhēng)更激烈，因此將呈現(xiàn)較陡峭的下降曲線，預(yù)計(jì)液冷成本22-25年每年下降20%/15%/20%/5%。

測(cè)算得：2025年熱管理價(jià)值量合計(jì)達(dá)141億元，其中液冷/風(fēng)冷方案價(jià)值量114/28億元，占比由21年的20%/80%變?yōu)?5年的60%/40%，推動(dòng)熱管理系統(tǒng)價(jià)值量占比由2.3%提升至3.4%。

三、

未來趨勢(shì)

1.短期

液冷系統(tǒng)憑借更高制冷效率、更高容量兼容度、更低占地面積等優(yōu)勢(shì)，將取代風(fēng)冷成為行業(yè)主流，有液冷產(chǎn)品開發(fā)經(jīng)驗(yàn)的廠商在技術(shù)、大儲(chǔ)獲客上具有先發(fā)優(yōu)勢(shì)。下游儲(chǔ)能集成商及電池廠商格局穩(wěn)定，2021年儲(chǔ)能系統(tǒng)出貨CR10占據(jù)47.2%份額（國(guó)內(nèi)），綜合服務(wù)好、大客戶粘性高的熱管理企業(yè)擁更大勢(shì)能。

2.中期

我國(guó)儲(chǔ)能資質(zhì)認(rèn)證尚未健全，儲(chǔ)能熱管理尚未形成統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，下游客戶需求多樣化，因此具有快速響應(yīng)能力、柔性定制能力的熱管理廠商將處于領(lǐng)先地位，占據(jù)更多市場(chǎng)份額。

3.長(zhǎng)期

海外已有國(guó)際IEC、歐盟CE、歐洲VDE、美國(guó)UL、澳洲CEC、日本JIS、聯(lián)合國(guó)UN38.3等儲(chǔ)能資質(zhì)認(rèn)證，預(yù)計(jì)未來我國(guó)將在頭部?jī)?chǔ)能系統(tǒng)集成商帶領(lǐng)下形成熱管理體系標(biāo)準(zhǔn)化方案，因此擁有穩(wěn)定的模塊化生產(chǎn)能力的廠商將長(zhǎng)期受益。

四、

新能源汽車熱管理與儲(chǔ)能CCS隔離板

新能源汽車的熱管理系統(tǒng)與儲(chǔ)能CCS隔離板密切相關(guān)，特別是在電池系統(tǒng)的熱管理方面。

1. 新能源汽車熱管理系統(tǒng)：

新能源汽車的熱管理系統(tǒng)負(fù)責(zé)管理車輛的熱量，包括電池系統(tǒng)的熱管理。電池系統(tǒng)在充電和放電過程中會(huì)產(chǎn)生熱量，若不能及時(shí)有效地散熱，可能導(dǎo)致電池溫度過高，影響電池性能和壽命，甚至引發(fā)安全隱患。因此，新能源汽車的熱管理系統(tǒng)利用散熱器、風(fēng)扇、冷卻液等組件來控制和調(diào)節(jié)電池系統(tǒng)的溫度。

儲(chǔ)能CCS隔離板用于充電樁或充電設(shè)施，其作用是隔離電池系統(tǒng)和充電系統(tǒng)之間的電氣連接，確保安全和電氣隔離。在電動(dòng)車輛中，電池系統(tǒng)和充電系統(tǒng)之間的電氣隔離非常重要，以確保充電過程的安全性和電氣性能。

2. 儲(chǔ)能CCS隔離板：

儲(chǔ)能CCS隔離板不僅提供電氣隔離，還提供電池系統(tǒng)和充電系統(tǒng)之間的物理隔離，避免熱量在兩個(gè)系統(tǒng)之間的傳遞。它能防止?jié)撛诘碾姎夤收虾桶踩L(fēng)險(xiǎn)。

因此，新能源汽車的熱管理系統(tǒng)和儲(chǔ)能CCS隔離板是相輔相成的。熱管理系統(tǒng)確保電池系統(tǒng)的溫度控制和散熱效果，而儲(chǔ)能CCS隔離板確保電池系統(tǒng)與充電系統(tǒng)之間的電氣和物理隔離，共同提升電動(dòng)車輛的安全性和性能。

而儲(chǔ)能設(shè)備主要由電池組、儲(chǔ)能逆變器( PCS)、能量管理系統(tǒng)( EMS)、電池管理系統(tǒng)( BMS)構(gòu)成。

電池組為最主要的構(gòu)成部分，其主體由電芯構(gòu)成。電池組中除了涉及溫控（散熱）和消防系統(tǒng)外，還包括儲(chǔ)能逆變器、EMS（Energy Management System）和BMS（Battery Management System）等輔助系統(tǒng)。

儲(chǔ)能逆變器是不可或缺的重要組成部分，負(fù)責(zé)將直流電轉(zhuǎn)換為交流電，是實(shí)現(xiàn)電站并網(wǎng)運(yùn)行的必要條件。EMS和BMS主要集中在系統(tǒng)軟件層面，由儲(chǔ)能投資商負(fù)責(zé)設(shè)計(jì)。

EMS負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)采集和能量調(diào)度，以實(shí)現(xiàn)對(duì)能量的優(yōu)化管理。而BMS負(fù)責(zé)電池的監(jiān)控和管理，確保電池的充放電均勻穩(wěn)定，從而提高電池的壽命和性能。這些輔助系統(tǒng)共同協(xié)作，保證電池組的正常運(yùn)行和安全性，提高儲(chǔ)能系統(tǒng)的效率和可靠性。

“擁有儲(chǔ)能BMS配套、儲(chǔ)能線束加工優(yōu)勢(shì)的我們，為儲(chǔ)能管理，做性價(jià)比高的溫度采集管理方案。方案為BMS提供鋰/氫電池本體、電池冷卻介質(zhì)與BMS控制板的溫度管理，也為儲(chǔ)能CCS集成采集母排提供溫度采集管理，”——溫度傳感器專家特普生曾總告訴溫度床傳感器研究院說。

“目前，市場(chǎng)反饋的傳感器失效模式為兩種：防水與耐壓情況不佳。防水是指吸潮后傳感器阻值下降，主要為潮氣影響；耐壓則是傳感器絕緣層被擊穿。為妥善解決傳感器失效模式，特普生傳感器針完全勝任。一是針對(duì)潮氣影響，特普生傳感器在保持耐溫175度的條件下、耐水煮168小時(shí)。打破行業(yè)48小時(shí)極限；二在絕緣度問題上，特普生傳感器可長(zhǎng)期耐壓5VDC，遠(yuǎn)高于行業(yè)3500VDC的標(biāo)準(zhǔn)要求?！?/p>

（特普生戶儲(chǔ)CCS隔離板）

“我們?yōu)殡姵匕㈦姵啬＝M、電池族、儲(chǔ)能箱公司，也為BMS產(chǎn)品，提供定制化的儲(chǔ)能CCS隔離板。譬如支架，可以選擇注塑或吸塑隔離板+線槽；采集組件，可以選擇線束、FPC、PCB或FFC；溫感采集線，可以選擇環(huán)氧頭、OT端子、鎳端子（都含NTC)；鋁巴當(dāng)然是含鋁量達(dá)到99.6%的1060鋁板。連接方式，可以選擇打膠、打螺絲、超聲焊或激光焊”。

儲(chǔ)能CCS隔離板，在鋰離子電池系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)以下主要功能：通過銅鋁巴實(shí)現(xiàn)電芯的串并聯(lián)，輸出電流。采集電芯電壓、電芯溫度提供均衡和補(bǔ)電通道。

作者簡(jiǎn)介

吳憨子：傳感器應(yīng)用營(yíng)銷老師。投資及擔(dān)任森霸傳感、特普生傳感應(yīng)用營(yíng)銷顧問，歡迎交流傳感器應(yīng)用與投融資，微信：mckinsin

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審核編輯 黃宇