最常見(jiàn)的間接接觸式液冷技術(shù)是冷板式液冷，浸沒(méi)式液冷熱管理技術(shù)則是最常見(jiàn)的直接接觸技術(shù)。

近年來(lái)，全浸沒(méi)式液冷開(kāi)始展露頭角，這種方式是把電芯完全泡在一種絕緣、無(wú)毒、可散熱的液體中，通過(guò)液體把熱量帶走，以此實(shí)現(xiàn)熱管理。最重要的是，全浸沒(méi)式液冷還可以起到消防的作用，防止儲(chǔ)能電站火災(zāi)的發(fā)生。

由此看來(lái)，全浸沒(méi)式液冷將來(lái)可能會(huì)是一種大趨勢(shì)。

浸沒(méi)式液冷儲(chǔ)能系統(tǒng)

冷板式液冷

冷板式液冷屬于間接式液冷，即發(fā)熱元件和冷卻介質(zhì)不直接接觸。冷板式液冷通過(guò)與裝有液體的冷板直接接觸來(lái)散熱，或者由導(dǎo)熱部件將熱量傳導(dǎo)到冷板上，然后通過(guò)冷板內(nèi)部液體循環(huán)帶走熱量。

儲(chǔ)能液冷系統(tǒng)拆分來(lái)看，主要包括液冷板、液冷主機(jī)、管路、接頭、蒸發(fā)器等。液冷主機(jī)通過(guò)壓縮機(jī)動(dòng)力打通制冷劑的循環(huán)回路，制冷劑通過(guò)電子膨脹閥節(jié)流降壓，并進(jìn)入液冷板與電芯接觸進(jìn)行換熱，從而實(shí)現(xiàn)電池包制冷。

液冷系統(tǒng)各部件拆分

液冷方案中水冷主機(jī)提供冷源，價(jià)值占比達(dá)到57%，約0.5億元/GWh，是整個(gè)液冷系統(tǒng)中技術(shù)積累要求較高的環(huán)節(jié)；其次為電池液冷板，成本占比約16.4%。

儲(chǔ)能液冷系統(tǒng)成本構(gòu)成

目前水冷主機(jī)和液冷板仍為定制化產(chǎn)品，單價(jià)較高，預(yù)計(jì)未來(lái)會(huì)漸漸往標(biāo)品方向發(fā)展。

我們基于采用液冷方案的電化學(xué)儲(chǔ)能出貨量，結(jié)合主機(jī)系統(tǒng)和液冷板市場(chǎng)單價(jià)及年降假設(shè)，進(jìn)一步測(cè)算儲(chǔ)能用液冷主機(jī)2025E市場(chǎng)規(guī)模約74億元，2021-2025年CAGR98%；液冷板2025E市場(chǎng)規(guī)模約24億元，2021-2025年CAGR98%。

液冷板：型式多樣的定制化部件，市場(chǎng)格局寡頭競(jìng)爭(zhēng)

液冷板制造工藝多元，吹脹式多用于儲(chǔ)能及商用車，釬焊式用于乘用車領(lǐng)域。

液冷板是小批量多品種的電池?zé)峁芾黻P(guān)鍵零部件，在制造前往往需要和客戶聯(lián)合開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)，確認(rèn)選型并與電池配套。

按照制作工藝不同，主要包括吹脹式、釬焊式、口琴式等，其中吹脹式工藝生產(chǎn)成本低、生產(chǎn)效率高，適用于商用車及儲(chǔ)能電池液冷系統(tǒng)，約為300元/套；釬焊式在密封性、重量、精度和散熱能力上具備優(yōu)勢(shì)，在乘用車上應(yīng)用較多，單價(jià)較高約為800-1000元/套。

液冷板比較

液冷板產(chǎn)線和工藝非標(biāo)，需要較深know-how積累。儲(chǔ)能領(lǐng)域目前體量尚小，電池液冷板為非標(biāo)品，不同廠商的儲(chǔ)能電池排布方式受到應(yīng)用場(chǎng)景、容量、地域等因素影響，液冷板的設(shè)計(jì)不盡相同，需要聯(lián)合有技術(shù)經(jīng)驗(yàn)的廠商共同開(kāi)發(fā)。

同時(shí)，液冷板往往需和電池系統(tǒng)一并集成，產(chǎn)線非標(biāo)且產(chǎn)品高度定制化，不同工藝間不容易切換，下游客戶會(huì)優(yōu)先選擇具備液冷板設(shè)計(jì)能力的廠商。

液冷板出廠前測(cè)試流程長(zhǎng)，認(rèn)證周期約12個(gè)月。液冷板可靠性要求高，出廠前需要對(duì)液冷板進(jìn)行多方位測(cè)試，包括外觀尺寸、抗壓承重、密封性、耐腐蝕等性能測(cè)試。

液冷板散熱示意圖

從小批量送樣到大批量供貨的出廠測(cè)試多且耗時(shí)長(zhǎng)，認(rèn)證周期長(zhǎng)達(dá)12個(gè)月。同時(shí)，由于液冷板在儲(chǔ)能系統(tǒng)散熱方案中成本占比低，客戶一旦認(rèn)證完成不會(huì)輕易更換供應(yīng)商。

液冷板出廠前測(cè)試流程多、耗時(shí)長(zhǎng)

目前電池液冷板仍然是寡頭競(jìng)爭(zhēng)的格局。2019-2021年，國(guó)內(nèi)液冷板市場(chǎng)幾乎被傳統(tǒng)汽車熱管理集成商三花智控(27.410,0.31,1.14%)、納百川和銀輪股份(17.400,0.29,1.69%)壟斷，工藝上這三家只涉及乘用車用的釬焊工藝。

在儲(chǔ)能電池?zé)峁芾眍I(lǐng)域，液冷板是新興產(chǎn)品，目前市場(chǎng)參與者較少。

吹脹式液冷板

松芝股份原先主營(yíng)客車空調(diào)業(yè)務(wù)，21年松芝切入儲(chǔ)能溫控領(lǐng)域，其液冷溫控系統(tǒng)中的液冷板以自制為主，采用的是吹脹工藝；飛榮達(dá)(16.600,1.14,7.37%)于2021年公告投資建設(shè)液冷板項(xiàng)目，目前還未量產(chǎn)。

電池液冷板相關(guān)公司產(chǎn)能布局

浸沒(méi)式式液冷

浸沒(méi)式液冷熱管理技術(shù)是將儲(chǔ)能電芯與冷卻油（一種類似“油”的復(fù)合化合物）直接接觸，將電池pack完全浸沒(méi)于絕緣冷卻油中，并輔助油循環(huán)系統(tǒng)和制冷系統(tǒng)，利用冷卻油作散熱介質(zhì)，將電池產(chǎn)熱及時(shí)、快速、高效帶走，讓電芯保持在最佳溫度范圍之內(nèi)。

PACK級(jí)全浸沒(méi)液冷原理圖

全沉浸液冷系統(tǒng)的溫差控制能力更強(qiáng)，同時(shí)安全性更高。與傳統(tǒng)的液冷方案不同，全沉浸液冷系統(tǒng)中，電池系統(tǒng)整體浸沒(méi)于冷卻絕緣液中，通過(guò)液體循環(huán)實(shí)現(xiàn)散熱。

由于浸沒(méi)液與電芯全方位接觸，更好地控制電芯的溫差水平；此外，采用非油類的冷卻液時(shí)，液體本身就具有滅火能力，起到了溫控與消防融合的效果。

根據(jù)選擇的冷卻液的不同，全浸沒(méi)液冷儲(chǔ)能系統(tǒng)，又可以分為水基、油基、氟基三種主要類型，其主要的特點(diǎn)如下表所示。

多家公司已經(jīng)推出全沉浸液冷儲(chǔ)能系統(tǒng)產(chǎn)品，在大型儲(chǔ)能電站中，也逐漸開(kāi)始示范應(yīng)用。

佛山久安、易事特、科創(chuàng)儲(chǔ)能、南瑞繼保、儲(chǔ)能在線等多個(gè)公司已經(jīng)推出全浸沒(méi)液冷儲(chǔ)能系統(tǒng)產(chǎn)品，后續(xù)我們也為大家進(jìn)行企業(yè)盤點(diǎn)。

此外在大型儲(chǔ)能電站中，全液冷儲(chǔ)能系統(tǒng)也開(kāi)始示范應(yīng)用。

2023年3月，南方電網(wǎng)梅州寶湖儲(chǔ)能電站全浸沒(méi)液冷儲(chǔ)能系統(tǒng)投運(yùn)（項(xiàng)目總規(guī)模70MW/140MWh，其中全浸沒(méi)液冷儲(chǔ)能系統(tǒng)15MW/30MWh）。

2023年4月，廣東佛山南海電網(wǎng)側(cè)獨(dú)立電池儲(chǔ)能電站，75MW/150MWh浸沒(méi)式艙級(jí)管理液冷儲(chǔ)能系統(tǒng)集成招標(biāo)。

當(dāng)前全浸沒(méi)液冷系統(tǒng)的成本與傳統(tǒng)的風(fēng)冷、液冷相比相對(duì)較高，在一些對(duì)安全敏感性更高的場(chǎng)景有望率先取得較大范圍的應(yīng)用。

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