行業(yè)研判！2024年中國(guó)液冷儲(chǔ)能行業(yè)現(xiàn)狀分析：液冷技術(shù)路線(xiàn)成為大勢(shì)所趨，滲透率不斷提升[圖]

內(nèi)容概況：液冷儲(chǔ)能系統(tǒng)是一種以液體為冷卻媒介，通過(guò)循環(huán)流動(dòng)帶走設(shè)備產(chǎn)生熱量的系統(tǒng)，其主要功能是確保電池等核心設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行，并提高能源利用效率。液冷技術(shù)是儲(chǔ)能熱管理主流技術(shù)路線(xiàn)之一。溫控對(duì)電化學(xué)儲(chǔ)能系統(tǒng)安全性和系統(tǒng)壽命保障至關(guān)重要。近年來(lái)，我國(guó)新型儲(chǔ)能市場(chǎng)快速發(fā)展，儲(chǔ)能溫控市場(chǎng)規(guī)模也隨之水漲船高，步入高速發(fā)展的快車(chē)道。數(shù)據(jù)顯示，2023年中國(guó)儲(chǔ)能溫控產(chǎn)品銷(xiāo)售總額為26.6億元，同比增長(zhǎng)近50%。目前，儲(chǔ)能熱管理技術(shù)路線(xiàn)主要分為風(fēng)冷、液冷、熱管冷卻、相變冷卻，其中熱管和相變冷卻技術(shù)尚未成熟，市場(chǎng)以風(fēng)冷、液冷為主。我國(guó)儲(chǔ)能行業(yè)不斷發(fā)展，電池密度越來(lái)越高，對(duì)溫控產(chǎn)品的散熱要求也在提升，液冷技術(shù)憑借更強(qiáng)的散熱效果、節(jié)能性能，在終端市場(chǎng)的需求不斷擴(kuò)張。2023年，液冷產(chǎn)品銷(xiāo)售額達(dá)到12.5億元，同比增長(zhǎng)69%，擴(kuò)張速度遠(yuǎn)快于風(fēng)冷技術(shù)，市場(chǎng)滲透率也由2021年的26.1%提升至2023年的47.0%。

關(guān)鍵詞：液冷儲(chǔ)能發(fā)展背景、液冷儲(chǔ)能市場(chǎng)現(xiàn)狀、液冷儲(chǔ)能未來(lái)趨勢(shì)

一、發(fā)展背景：溫控系統(tǒng)是儲(chǔ)能安全的重要保障，產(chǎn)品銷(xiāo)售額不斷擴(kuò)大

液冷儲(chǔ)能系統(tǒng)是一種以液體為冷卻媒介，通過(guò)循環(huán)流動(dòng)帶走設(shè)備產(chǎn)生熱量的系統(tǒng)，其主要功能是確保電池等核心設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行，并提高能源利用效率。液冷技術(shù)是儲(chǔ)能熱管理主流技術(shù)路線(xiàn)之一。

因?yàn)殡姵責(zé)崽匦?，熱管理成為電化學(xué)儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)鏈關(guān)鍵一環(huán)。從產(chǎn)業(yè)鏈價(jià)值量拆分來(lái)看，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，但卻起著至關(guān)重要的作用，是保證儲(chǔ)能系統(tǒng)持續(xù)安全運(yùn)行的關(guān)鍵。目前普遍認(rèn)為鋰電池的最佳溫度區(qū)間為10~35℃，溫度過(guò)低會(huì)導(dǎo)致電解液凝固，阻抗增加，溫度過(guò)高則會(huì)導(dǎo)致電池的容量、壽命以及安全性降低。儲(chǔ)能系統(tǒng)具有電池容量大、功率高、散熱要求高的特點(diǎn)，且儲(chǔ)能系統(tǒng)內(nèi)部存在電池易熱和溫度分布不均勻的問(wèn)題，這些特性決定儲(chǔ)能系統(tǒng)必須進(jìn)行熱管理，否則將影響電池的性能，甚至引發(fā)熱失控，造成安全事故。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，截至2023年底，全球累計(jì)儲(chǔ)能安全事故接近90起，這些事故中既有儲(chǔ)能電池本身質(zhì)量原因如電池內(nèi)部熱失控、充/放電散熱不暢等引起的爆炸，也有其他儲(chǔ)能技術(shù)如電池管理系統(tǒng)不成熟使儲(chǔ)能系統(tǒng)溫度異常導(dǎo)致的火災(zāi)，但直接原因都是源于儲(chǔ)能電池的熱失控，這也是儲(chǔ)能系統(tǒng)配備溫控方案的核心需求來(lái)源。

溫控對(duì)電化學(xué)儲(chǔ)能系統(tǒng)安全性和系統(tǒng)壽命保障至關(guān)重要。而電化學(xué)儲(chǔ)能在我國(guó)新型儲(chǔ)能項(xiàng)目中占據(jù)主導(dǎo)地位。根據(jù)中關(guān)村儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)技術(shù)聯(lián)盟數(shù)據(jù)，截至2023年底，中國(guó)已投運(yùn)電力儲(chǔ)能項(xiàng)目累計(jì)裝機(jī)規(guī)模86.5GW，其中新型儲(chǔ)能繼續(xù)高速發(fā)展，新增投運(yùn)規(guī)模21.5GW，三倍于2022年新增投運(yùn)規(guī)模7.3GW，在儲(chǔ)能市場(chǎng)中占比達(dá)39.9%；而在新型儲(chǔ)能市場(chǎng)中，鋰離子電池占比進(jìn)一步提高，由2022年的94%增長(zhǎng)至2023年的97%。

近年來(lái)，我國(guó)新型儲(chǔ)能市場(chǎng)快速發(fā)展，儲(chǔ)能溫控市場(chǎng)規(guī)模也隨之水漲船高，步入高速發(fā)展的快車(chē)道。數(shù)據(jù)顯示，2023年中國(guó)儲(chǔ)能溫控產(chǎn)品銷(xiāo)售總額為26.6億元，同比增長(zhǎng)近50%，受項(xiàng)目減少影響，增幅相對(duì)前兩年有所收窄。其中，出口份額保持在60%以上。儲(chǔ)能溫控產(chǎn)品出口主要通過(guò)集成商，美國(guó)、德國(guó)都是重要輸出市場(chǎng)。2023年，由于受全球經(jīng)濟(jì)通脹、地區(qū)局勢(shì)動(dòng)蕩等影響，項(xiàng)目落地緩慢，市場(chǎng)普遍呈觀(guān)望狀態(tài)，儲(chǔ)能出口需求有所放緩。內(nèi)銷(xiāo)市場(chǎng)，隨著工商業(yè)儲(chǔ)能熱度不斷攀升，儲(chǔ)能溫控市場(chǎng)呈現(xiàn)了良好發(fā)展態(tài)勢(shì)。

相關(guān)報(bào)告：智研咨詢(xún)發(fā)布的《中國(guó)液冷儲(chǔ)能行業(yè)市場(chǎng)動(dòng)態(tài)分析及投資前景研判報(bào)告》

二、市場(chǎng)現(xiàn)狀：液冷技術(shù)優(yōu)勢(shì)加速顯現(xiàn)，市場(chǎng)規(guī)模不斷擴(kuò)大

目前，儲(chǔ)能熱管理技術(shù)路線(xiàn)主要分為風(fēng)冷、液冷、熱管冷卻、相變冷卻，其中熱管和相變冷卻技術(shù)尚未成熟，市場(chǎng)以風(fēng)冷、液冷為主。風(fēng)冷是以低溫空氣為介質(zhì)，利用自然風(fēng)或風(fēng)機(jī)與電芯產(chǎn)生熱對(duì)流，進(jìn)而降低電池溫度。風(fēng)冷結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但是換熱效率低下且無(wú)法實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)控溫。相比于傳統(tǒng)風(fēng)冷散熱，液冷利用了液體的高導(dǎo)熱、高熱容特性替代空氣作為散熱介質(zhì)，具備以下優(yōu)勢(shì)：（1）散熱路徑短。低溫液體通過(guò)CDU（冷量分配單元）直接供應(yīng)到電芯設(shè)備內(nèi)部，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)散熱，從而減少系統(tǒng)的自耗電。（2）換熱效率高。液冷系統(tǒng)采用換熱器進(jìn)行液-液換熱，可集中高效地傳遞熱量，實(shí)現(xiàn)快速且高效的換熱效果。（3）制冷能效高。液冷技術(shù)能夠在40~55℃的高溫下供液，配合高能效的變頻壓縮機(jī)，實(shí)現(xiàn)在同等制冷量條件下更低的耗電量，有效降低用電成本，達(dá)到高效節(jié)能的目的。（4）散熱水平高。液冷系統(tǒng)使用的介質(zhì)包括去離子水、醇基溶液、氟碳類(lèi)工質(zhì)、礦物油或硅油等，這些介質(zhì)的熱傳導(dǎo)性能和熱容遠(yuǎn)超過(guò)空氣，提供了更優(yōu)的散熱能力。（5）電池能量密度高。在環(huán)境溫度變化較大的儲(chǔ)能電站中，冷卻液與電池的緊密結(jié)合，有助于實(shí)現(xiàn)電池間溫度的均衡控制，從而提高電池的能量密度和整體性能。

液冷式溫控系統(tǒng)按接觸方式不同，可分為冷板式和浸沒(méi)式兩種。冷板式液冷是把裝有循環(huán)流動(dòng)冷卻液的冷卻板放置在電芯下方，利用液體對(duì)流換熱轉(zhuǎn)移電池工作時(shí)產(chǎn)生熱量，給電芯接觸部位降溫。浸沒(méi)式液冷是將儲(chǔ)能電池直接浸沒(méi)在冷卻液中，電芯與冷卻液直接接觸，完全與氧氣隔離，實(shí)現(xiàn)對(duì)電池直接、快速、充分冷卻降溫，確保電池在最佳溫度范圍內(nèi)運(yùn)行，能有效延長(zhǎng)電池的使用壽命，整體提升儲(chǔ)能電站的安全性能。

從產(chǎn)業(yè)鏈來(lái)看，液冷儲(chǔ)能系統(tǒng)上游零部件為主機(jī)、冷卻液、管路及液冷板等，其中主機(jī)主要構(gòu)成包括壓縮機(jī)、冷凝風(fēng)機(jī)、膨脹閥、冷凝器、板式換熱器、水泵、電磁水閥、膨脹水箱、控制器等。以20尺液冷儲(chǔ)能溫控系統(tǒng)為例，需配置60KW的液冷主機(jī)、約96個(gè)液冷板、500-600千克冷液等。中游為液冷儲(chǔ)能系統(tǒng)集成商，下游為儲(chǔ)能系統(tǒng)的應(yīng)用，分為發(fā)電側(cè)、電網(wǎng)側(cè)、用戶(hù)側(cè)。

由于儲(chǔ)能行業(yè)不斷發(fā)展，電池密度越來(lái)越高，對(duì)溫控產(chǎn)品的散熱要求也在提升，液冷技術(shù)憑借更強(qiáng)的散熱效果、節(jié)能性能，在終端市場(chǎng)的需求不斷擴(kuò)張。2023年，液冷產(chǎn)品銷(xiāo)售額達(dá)到12.5億元，同比增長(zhǎng)69%，擴(kuò)張速度遠(yuǎn)快于風(fēng)冷技術(shù)，市場(chǎng)滲透率也由2021年的26.1%提升至2023年的47.0%。

從結(jié)構(gòu)上看，大型儲(chǔ)能單機(jī)規(guī)?？蛇_(dá)100MWh，造價(jià)較高，且散熱要求嚴(yán)格，是中國(guó)液冷儲(chǔ)能的最主要用戶(hù)，2022年占比超80%。工商業(yè)儲(chǔ)能單機(jī)規(guī)模低于大儲(chǔ)，約在300-500KWh之間，但受新能源并網(wǎng)速度加快影響，比重快速上升，2020-2022年三年間占比提升了14.2個(gè)百分點(diǎn)。用戶(hù)儲(chǔ)能規(guī)模小、較為分散，且散熱要求低，仍采用風(fēng)冷，尚未進(jìn)入液冷儲(chǔ)能階段。

三、發(fā)展趨勢(shì)：液冷技術(shù)滲透率將不斷提升，成本有望進(jìn)一步下行

1、液冷技術(shù)將逐步替代傳統(tǒng)風(fēng)冷技術(shù)

液冷優(yōu)勢(shì)明顯，未來(lái)隨著新能源電站、離網(wǎng)儲(chǔ)能等更大電池容量、更高系統(tǒng)功率密度的儲(chǔ)能電站需求進(jìn)一步增長(zhǎng)，儲(chǔ)能系統(tǒng)能量密度與發(fā)熱量將更大，對(duì)安全性和壽命的要求更高。在此背景下，液冷技術(shù)將逐步替代傳統(tǒng)風(fēng)冷技術(shù)，成為儲(chǔ)能主流溫控技術(shù)，尤其是在大型儲(chǔ)能與工商業(yè)儲(chǔ)能中，液冷市場(chǎng)份額將持續(xù)提升。同時(shí)，市場(chǎng)將由冷板式液冷逐步向性能更優(yōu)的浸沒(méi)式液冷更迭。最終隨著儲(chǔ)能項(xiàng)目單位時(shí)間產(chǎn)熱量的不斷提升，對(duì)熱交換效率的要求將不斷升高，以集裝箱為管理目標(biāo)的外置熱管理可能會(huì)是進(jìn)一步降本和發(fā)展的方向。

2、液冷技術(shù)成本進(jìn)一步下行

從成本來(lái)看，早期液冷系統(tǒng)初裝成本高于風(fēng)冷系統(tǒng)，成為阻礙液冷技術(shù)應(yīng)用的因素之一。但隨著技術(shù)進(jìn)一步成熟、應(yīng)用規(guī)模不斷擴(kuò)大，目前液冷儲(chǔ)能系統(tǒng)中標(biāo)價(jià)已出現(xiàn)低于風(fēng)冷的情況，據(jù)統(tǒng)計(jì)，2022-2023年液冷儲(chǔ)能系統(tǒng)價(jià)格分別為1.515元/Wh和1.275元/Wh。未來(lái)隨著液冷市占率不斷提升，行業(yè)內(nèi)企業(yè)產(chǎn)線(xiàn)將不斷向液冷調(diào)整，出貨量將不斷提升，規(guī)模效應(yīng)將顯現(xiàn)，疊加系統(tǒng)集成度不斷提升，液冷系統(tǒng)單位成本有望進(jìn)一步降低，為液冷技術(shù)加速普及提供有力支撐。

3、液冷系統(tǒng)的智能化不斷提升

隨著人工智能、物聯(lián)網(wǎng)等信息技術(shù)的不斷發(fā)展，液冷系統(tǒng)的智能化和自適應(yīng)性也成為研究的熱點(diǎn)，通過(guò)引入智能控制算法和傳感器技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)液冷溫控系統(tǒng)的自動(dòng)化控制、智能調(diào)節(jié)、故障預(yù)警等高級(jí)功能，進(jìn)一步提高系統(tǒng)的運(yùn)行效率和可靠性。

以上數(shù)據(jù)及信息可參考智研咨詢(xún)（www.thewallstreetmoneymachine.com）發(fā)布的《中國(guó)液冷儲(chǔ)能行業(yè)市場(chǎng)動(dòng)態(tài)分析及投資前景研判報(bào)告》。智研咨詢(xún)是中國(guó)領(lǐng)先產(chǎn)業(yè)咨詢(xún)機(jī)構(gòu)，提供深度產(chǎn)業(yè)研究報(bào)告、商業(yè)計(jì)劃書(shū)、可行性研究報(bào)告及定制服務(wù)等一站式產(chǎn)業(yè)咨詢(xún)服務(wù)。您可以關(guān)注【智研咨詢(xún)】公眾號(hào)，每天及時(shí)掌握更多行業(yè)動(dòng)態(tài)。