中國液冷儲能行業(yè)發(fā)展環(huán)境、供需態(tài)勢及投資前景分析報告（智研咨詢發(fā)布）

中國液冷儲能行業(yè)發(fā)展環(huán)境、供需態(tài)勢及投資前景分析報告（智研咨詢發(fā)布）內(nèi)容概況：液冷儲能系統(tǒng)是一種以液體為冷卻媒介，通過循環(huán)流動帶走設(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)是儲能熱管理主流技術(shù)路線之一。溫控對電化學(xué)儲能系統(tǒng)安全性和系統(tǒng)壽命保障至關(guān)重要。近年來，我國新型儲能市場快速發(fā)展，儲能溫控市場規(guī)模也隨之水漲船高，步入高速發(fā)展的快車道。數(shù)據(jù)顯示，2023年中國儲能溫控產(chǎn)品銷售總額為26.6億元，同比增長近50%。目前，儲能熱管理技術(shù)路線主要分為風(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，市場以風(fēng)冷、液冷為主。我國儲能行業(yè)不斷發(fā)展，電池密度越來越高，對溫控產(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，在終端市場的需求不斷擴(kuò)張。2023年，液冷產(chǎn)品銷售額達(dá)到12.5億元，同比增長69%，擴(kuò)張速度遠(yuǎn)快于風(fēng)冷技術(shù)，市場滲透率也由2021年的26.1%提升至2023年的47.0%。關(guān)鍵詞：液冷儲能發(fā)展背景、液冷儲能市場現(xiàn)狀、液冷儲能未來趨勢一、發(fā)展背景：溫控系統(tǒng)是儲能安全的重要保障，產(chǎn)品銷售額不斷擴(kuò)大液冷儲能系統(tǒng)是一種以液體為冷卻媒介，通過循環(huán)流動帶走設(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)是儲能熱管理主流技術(shù)路線之一。因?yàn)殡姵責(zé)崽匦?，熱管理成為電化學(xué)儲能產(chǎn)業(yè)鏈關(guān)鍵一環(huán)。從產(chǎn)業(yè)鏈價值量拆分來看，儲能系統(tǒng)中，電池成本占比約55%，PCS占比約20%，BMS和EMS合計占比約11%，熱管理約占2%-4%。熱管理價值量占比相對較低，但卻起著至關(guān)重要的作用，是保證儲能系統(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℃，溫度過低會導(dǎo)致電解液凝固，阻抗增加，溫度過高則會導(dǎo)致電池的容量、壽命以及安全性降低。儲能系統(tǒng)具有電池容量大、功率高、散熱要求高的特點(diǎn)，且儲能系統(tǒng)內(nèi)部存在電池易熱和溫度分布不均勻的問題，這些特性決定儲能系統(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，截至2023年底，全球累計儲能安全事故接近90起，這些事故中既有儲能電池本身質(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，也有其他儲能技術(shù)如電池管理系統(tǒng)不成熟使儲能系統(tǒng)溫度異常導(dǎo)致的火災(zāi)，但直接原因都是源于儲能電池的熱失控，這也是儲能系統(tǒng)配備溫控方案的核心需求來源。儲能熱管理系統(tǒng)工作原理溫控對電化學(xué)儲能系統(tǒng)安全性和系統(tǒng)壽命保障至關(guān)重要。而電化學(xué)儲能在我國新型儲能項(xiàng)目中占據(jù)主導(dǎo)地位。根據(jù)中關(guān)村儲能產(chǎn)業(yè)技術(shù)聯(lián)盟數(shù)據(jù)，截至2023年底，中國已投運(yùn)電力儲能項(xiàng)目累計裝機(jī)規(guī)模86.5GW，其中新型儲能繼續(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，在儲能市場中占比達(dá)39.9%；而在新型儲能市場中，鋰離子電池占比進(jìn)一步提高，由2022年的94%增長至2023年的97%。截至2023年中國電力儲能市場累計裝機(jī)規(guī)模分布近年來，我國新型儲能市場快速發(fā)展，儲能溫控市場規(guī)模也隨之水漲船高，步入高速發(fā)展的快車道。數(shù)據(jù)顯示，2023年中國儲能溫控產(chǎn)品銷售總額為26.6億元，同比增長近50%，受項(xiàng)目減少影響，增幅相對前兩年有所收窄。其中，出口份額保持在60%以上。儲能溫控產(chǎn)品出口主要通過集成商，美國、德國都是重要輸出市場。2023年，由于受全球經(jīng)濟(jì)通脹、地區(qū)局勢動蕩等影響，項(xiàng)目落地緩慢，市場普遍呈觀望狀態(tài)，儲能出口需求有所放緩。內(nèi)銷市場，隨著工商業(yè)儲能熱度不斷攀升，儲能溫控市場呈現(xiàn)了良好發(fā)展態(tài)勢。2019-2023年中國儲能溫控產(chǎn)品銷售額相關(guān)報告：智研咨詢發(fā)布的《中國液冷儲能行業(yè)市場動態(tài)分析及投資前景研判報告》二、市場現(xiàn)狀：液冷技術(shù)優(yōu)勢加速顯現(xiàn)，市場規(guī)模不斷擴(kuò)大目前，儲能熱管理技術(shù)路線主要分為風(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)生熱對流，進(jìn)而降低電池溫度。風(fēng)冷結(jié)構(gòu)簡單，但是換熱效率低下且無法實(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：（1）散熱路徑短。低溫液體通過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式兩種。冷板式液冷是把裝有循環(huán)流動冷卻液的冷卻板放置在電芯下方，利用液體對流換熱轉(zhuǎn)移電池工作時產(chǎn)生熱量，給電芯接觸部位降溫。浸沒式液冷是將儲能電池直接浸沒在冷卻液中，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，能有效延長電池的使用壽命，整體提升儲能電站的安全性能。液冷VS風(fēng)冷技術(shù)對比從產(chǎn)業(yè)鏈來看，液冷儲能系統(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尺液冷儲能溫控系統(tǒng)為例，需配置60KW的液冷主機(jī)、約96個液冷板、500-600千克冷液等。中游為液冷儲能系統(tǒng)集成商，下游為儲能系統(tǒng)的應(yīng)用，分為發(fā)電側(cè)、電網(wǎng)側(cè)、用戶側(cè)。液冷儲能系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)鏈由于儲能行業(yè)不斷發(fā)展，電池密度越來越高，對溫控產(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，在終端市場的需求不斷擴(kuò)張。2023年，液冷產(chǎn)品銷售額達(dá)到12.5億元，同比增長69%，擴(kuò)張速度遠(yuǎn)快于風(fēng)冷技術(shù)，市場滲透率也由2021年的26.1%提升至2023年的47.0%。2021-2023年中國液冷儲能系統(tǒng)產(chǎn)品銷售額從結(jié)構(gòu)上看，大型儲能單機(jī)規(guī)?？蛇_(dá)100MWh，造價較高，且散熱要求嚴(yán)格，是中國液冷儲能的最主要用戶，2022年占比超80%。工商業(yè)儲能單機(jī)規(guī)模低于大儲，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個百分點(diǎn)。用戶儲能規(guī)模小、較為分散，且散熱要求低，仍采用風(fēng)冷，尚未進(jìn)入液冷儲能階段。2020-2023年中國液冷儲能市場結(jié)構(gòu)隨著液冷技術(shù)在儲能領(lǐng)域加速落地應(yīng)用，相關(guān)產(chǎn)品及解決方案需求不斷增長。在此背景下，主流廠商密集推出液冷儲能系統(tǒng)產(chǎn)品，市場產(chǎn)品類型更加豐富。且相較于風(fēng)冷產(chǎn)品，新推出的液冷產(chǎn)品在能量密度、電池壽命上有了顯著提升。2024年4月，寧德時代發(fā)布全球首款5年零衰減且可大規(guī)模量產(chǎn)的儲能系統(tǒng)——天恒。天恒儲能系統(tǒng)集“5年零衰減，6.25兆瓦時、多維真安全”于一體，可大規(guī)模量產(chǎn)。同時，比亞迪推出MCCube-T新一代魔方系統(tǒng)，搭載新一代儲能專用長刀電池，同時采用全球首創(chuàng)的CTS技術(shù)、簇級液冷技術(shù)，極大提升了安全性、空間利用率，增強(qiáng)了系統(tǒng)能量密度。未來在集成商產(chǎn)品豐富度提升、部分液冷項(xiàng)目落地驗(yàn)證數(shù)據(jù)后，終端業(yè)主對液冷方案接受度將逐步提升，其滲透率將快速提升。部分企業(yè)發(fā)布液冷儲能系統(tǒng)（集裝箱）新品（2024年4月）三、發(fā)展趨勢：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)勢明顯，未來隨著新能源電站、離網(wǎng)儲能等更大電池容量、更高系統(tǒng)功率密度的儲能電站需求進(jìn)一步增長，儲能系統(tǒng)能量密度與發(fā)熱量將更大，對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)，成為儲能主流溫控技術(shù)，尤其是在大型儲能與工商業(yè)儲能中，液冷市場份額將持續(xù)提升。同時，市場將由冷板式液冷逐步向性能更優(yōu)的浸沒式液冷更迭。最終隨著儲能項(xiàng)目單位時間產(chǎn)熱量的不斷提升，對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是進(jìn)一步降本和發(fā)展的方向。溫控技術(shù)未來發(fā)展方向2、液冷技術(shù)成本進(jìn)一步下行從成本來看，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，目前液冷儲能系統(tǒng)中標(biāo)價已出現(xiàn)低于風(fēng)冷的情況，據(jù)統(tǒng)計，2022-2023年液冷儲能系統(tǒng)價格分別為1.515元/Wh和1.275元/Wh。未來隨著液冷市占率不斷提升，行業(yè)內(nèi)企業(yè)產(chǎn)線將不斷向液冷調(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。2022-2023年中國液冷儲能系統(tǒng)價格（以為部分招標(biāo)項(xiàng)目統(tǒng)計）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)的自動化控制、智能調(diào)節(jié)、故障預(yù)警等高級功能，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（）發(fā)布的《中國液冷