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储能热管理行业现状及前景分析 储能热管理市场需求有望显著增长

电化学储能成长空间广阔,储能热管理市场需求有望显著增长

近年来在“碳中和”的背景下,清洁能源快速发展。随着清洁能源占比逐步提升,储能在电力系统的发电侧、电网侧和用户侧起到了至关重要的作用,主要以抽水蓄能和电化学储能为主。抽水蓄能选址空间有限且较依赖地势差、投资回报周期长,电化学储能较抽蓄在地理布置条件上有本质优势,应用场景灵活多样,有望成为储能发展的主流路径、支撑能源结构转型,未来成长空间广阔。

主要储能形式对比

类别

电化学储能

机械储能

电磁储能

抽水蓄能

压缩空气储能

飞轮储能

超级电容器

超导储能

寿命

5-20年

>50年

>25年

20年左右

10年左右

循环数百万次

优点

能量密度大、应用灵活

容量大、技术成熟、性价比高、寿命长

容量大,寿命长

功率密度大,寿命长

功率密度大

响应速度快

缺点

成本高,安全性问题

响应速度慢,建设周期长,选址要求高

转换效率低、响应速度慢、选址十分有限、建设周期长

容量小、放电时间短

容量小,自放电损耗

容量小、技术不成熟、成本高

应用

分布式、削峰填谷、调频

削峰填谷。调频、黑启动

削峰填谷

UPS调频

调频

试验性阶段

资料来源:观研天下整理

根据观研报告网发布的《中国储能热管理市场发展态势分析与投资战略调研报告(2022-2029年)》显示,2016-2021年Q3全球电化学储能累计装机量占储能累计装机量的比重由1.2%提升至8.5%。作为主要储能参与国,我国电化学储能累计装机量占储能累计装机量的比重由1.15%增长至10.1%。随着储能累计装机量增长,电化学储能市场增长空间巨大。

根据观研报告网发布的《》显示,2016-2021年Q3全球电化学储能累计装机量占储能累计装机量的比重由1.2%提升至8.5%。作为主要储能参与国,我国电化学储能累计装机量占储能累计装机量的比重由1.15%增长至10.1%。随着储能累计装机量增长,电化学储能市场增长空间巨大。

数据来源:观研天下数据中心整理

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电化学储能系统运行产热较大,若不及时散热,将影响电池性能和寿命,甚至引发安全事故。根据CNSEA的不完全统计,近十年全球储能安全事故发生60余起,截至今年4月底,全球已发生12起储能安全事故。储能热管理作为储能安全的重要保障举措,重要性逐渐凸显。随着未来市场对储能安全管理的重视程度不断提升,储能热管理市场需求有望显著增长。预计2021-2025年全球电化学储能热管理市场空间分别达到17/30/52/82/123亿元,对应CAGR+65%。其中,我国市场分别将达到2/5/8/15/27亿元,对应CAGR+85%。

2022年全球储能事故

时间 国家 事故项目
1月12日 中国 京港澳高速上一辆满载储能系统的货车突然起火
1月12日 韩国 韩国蔚山南区SK能源公司发生火灾
1月17日 韩国 庆尚北道军威郡牛宝郡新谷里的太阳能发电厂发生火灾
1月21日 韩国 正极材料制造商EcoPro BMCo.六层楼的四楼发生火灾
1月23日 中国 巴斯夫杉杉电池材料有限公司大长沙基地某实验室发生火情
2月13日 美国 美国加州Moss Landing储能电站项目发生事故
2月13日 澳大利亚 阿德莱德北部一个车库的家用电池储能系统发生火灾
2月18日 中国 江西某储能项目中存放阶段的电池舱剧烈燃烧
3月3日 德国 公寓楼地下室内的电池储能系统因技术缺陷而爆炸
4月5日 美国 加州Valley Center的Terra-Gen电池储能项目发生 了一场小灾
4月21日 美国 Salt River变电站的Salt River电池储能项目起火
4月25日 美国 Salt River Project锂离子电池储能系统发生 火灾(10MW)
5月8日 德国 卡尔夫区的Althengstett-户用电池储能系统爆炸
6月3日 法国 科西嘉岛Poggio-di-Nazza镇光伏发电场内锂电储能集装箱起火

资料来源:观研天下整理

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数据来源:观研天下数据中心整理

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风冷和液冷为主流技术路线,液冷渗透率有望大幅提升

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,热管和相变冷却技术尚未成熟,风冷和液冷为主流技术路线,核心区别是传热介质的不同。

储能热管理各技术路线对比

特性 风冷 液冷 相变冷却
冷却介质 空气 液体 相变材料
接触方式 直接 间接 直接
设计 简单 复杂 简单
传热效率 较低(零点几) 较高(0.5-10) 中等
成本 较低 较高 中等
维护 要求低,容易实现 系统复杂,较难实现 系统简单,容易实现
换热系数 25-100 1,000-1.5万 -
温度均匀性 非均匀 均匀 均匀
寿命 》10年 3-5年 与材料有关
安装 容易 容易
适用场景 电池能量密度低,充放电速度慢 电池能量密度高,充放电速度快,环境温度变化大 适中
技术成熟度 成熟 成熟 不成熟

资料来源:观研天下整理

风冷通过气体对流降低电池温度。具有结构简单、易维护、成本低等优点,但散热效率、散热速度和均温性较差。适用于产热率较低的场合。目前风冷技术主要应用于功率密度较小的集装箱储能系统和通信基站储能系统中。一方面是因为风冷系统结构简单,安全可靠,并且易于实现;另一方面是因为储能系统对能量密度和空间的限制不像动力电池系统那么苛刻,可以通过增加电池数目来获得较低的工作倍率和产热率。

液冷通过液体对流降低电池温度。散热效率、散热速度和均温性好,但成本较高,且有冷液泄露风险。适用于电池包能量密度高,充放电速度快,环境温度变化大的场合。液冷散热更高效均匀,且可靠性更佳。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起步,储能系统能量密度与发热量更大,对安全性和寿命的要求更高,将推动行业更多转向采用液冷方案。宁德、阳光电源、比亚迪等头部企业已率先切换,龙头示范效应将驱动液冷渗透加速。

各公司技术方案布局

公司 风冷储能系统 液冷储能系统
特斯拉 暂无风冷产品 已有Powerwall. Megapack 等产品
宁德时代 已有多个产品 2021年4月推出户外液冷电柜
比亚迪 2021年初推出BYD Cube T28
阳光电源 2021年10月推出示范产品
远景能源 2021年10月推出示范产品
亿纬锂能 已有电力用1500V液冷储能集成系统
海博思创 - 2021年推出HyperL 1液冷储能系统
正泰新能源 - 2021年发布“TELOGY泰集驼峰1500V液冷储能系统新品
科陆电子 - 一体化液冷型储能系统E30

资料来源:观研天下整理

未来在运营效率和综合成本方面有突出的优势企业将处于行业主导地位

根据出身储能热管理行业的参与者分为四大类:第一类是数据中心温控厂,如英维克、申菱环境;第二类是冷水机组公司,包括同飞股份、高澜股份;第三类是汽车热管理公司,如松芝股份、空调国际(奥特佳)、三花智控;第四类空调主机厂,如海信家电。

储能热管理行业成长较快,不断涌入的参与者导致竞争加剧。由于储能热管理属于单一项目制,具有定制化和个性化的特点,因此未来在运营效率和综合成本方面有突出的优势企业将处于行业主导地位。

储能热管理行业参与者对比

原主业 主要企业 原业务&储能热管理进展 特点
数据中心温控厂 英维克 从事精密温控节能设备业务,以机柜温控业务切入储能热管理。20/21/22H1年分别实现储能温控业务收入1/3.4/2.5亿元,同比+250%/+68%。 优点:1、较早进入数据中心和储能温控行业,知度度较高2、产品技术储备较多,质量相对稳定3、面对的主机厂家较多,对产品未来趋势把握较准缺点:1、零部件以外购、组装工厂为主
申菱环境 主营专用性空调为代表的空气环境调节设备,其工业空调业务可应用于储能领域。
冷水机组 同飞股份 主营工业制冷设备,投资5.5亿元的储能热管理项目工程于22年10月开工。储能热管理相关预算2.9亿元,产品研发中。 优点:1、较早进入冷水机和数据中心行业,知度度较高2、产品技术储备较多,质量相对稳定,新机型响应速度快;3、核心零部件有一定的自制能力,产品竞争力较强4、厂家的开发配合度较强,服务意识强
高调股份 主营电子装置用纯水冷却设备及控制系统业务,已有基于锂电池单柜储能液冷产品、大型储能电站液冷系统、预制舱式储能液冷产品等技术储备和解决方案
汽车热管理 松芝股份 主营汽车热管理系统,为车用空调行业龙头企业,储能热管理产品已获得宁德、远景等客户的订单。 优点:1、以汽车空调进入储能行业,产品标准较高,品控好2、自制能力强,竞争力较强3、产品集成度高,如汽车多通阀等4、生产基地多,可以JIT供货
空调国际(奥特佳) 在大型储能电池设备的热管理系统业务突破,实现液冷产品量产,为宁德等储能设备厂商提供液冷型热管理系统产品。
三花智控 具有零部件生产制造能力和系统集成能力,在新能源车热管理(液冷)和空调(风冷)营收分别达百亿规模。
空调主机厂 海信家电 以商用空调或以水机空调为技术主体的空调厂家,通过其品牌和技术优势进入储能行业 优点:1、企业实力雄厚,技术储备强,品牌效应广2、体量大,有一定成本优势缺点:3、灵活性较差,对定制化或非标化的开发较弱4、零部件以外购为主;

资料来源:观研天下整理(zlj)

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己二酸行业处于优胜劣汰、产能集中化阶段 市场竞争激烈 下游对品质要求不断提高

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作为数码喷墨印刷的承印材料,数码喷印功能性材料是使用数码喷墨印刷设备在其表面打印文字和画面的载体材料。

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我国粉煤灰行业产业链分析:上游主原料产量增长 产业利用率超80%

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由燃料(主要是煤)燃烧过程中排出的微小灰粒,其粒径一般在1~100μm之间,又称粉煤灰或烟灰飞灰是煤粉进入1300~1500℃的炉膛后,在悬浮燃烧条件下经受热面吸热后冷却而形成的。由于表面张力作用,飞灰大部分呈球状,表面光滑,微孔较小,一部分因在熔融状态下互相碰撞而粘连,成为表面粗糙、棱角较多的蜂窝状组合粒子。飞灰的排

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EVA(乙烯-醋酸乙烯共聚物)行业供需现状 我国EVA产能排名全球第一 但对外依存度仍较高

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EVA是乙烯-醋酸乙烯酯共聚物的简称,是一种由乙烯(Ethylene)和醋酸乙烯(Vinyl Acetate)经共聚反应制得的复合材料。EVA是乙烯重要的下游产品之一,是继高密度聚乙烯(HDPE)、低密度聚乙烯(LDPE)和线性低密度聚乙烯(LLDPE

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2022年11月26日
我国电子特气行业市场规模超200亿 国产商发力技术突破 国产替代加速

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电子特种气体,主要包括硅族气体、卤化物或卤化物气体、含硼、磷、砷等原子的气体,以及氟碳气体,种类繁多。与工业气体不同,电子特气要求电子级,即纯度更高,以满足半导体制造微加工工艺的清洁要求,而“特殊”体现在其毒性、腐蚀性和易燃性等化学活动上,更容易参与半导体制造过程的化学反应。

2022年11月25日
我国空分气体行业发展现状及应用领域分析 市场仍有较大发展潜力

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空分气体是指主要通过分离空气制取的气体,主要包括氧气、氮气和氩气,这些气体也是空气的主要成分,常温下在空气中的体积占比约为20.95%、78.08%、0.93%。空分气体使用量大,应用领域宽泛,早期下游的主要用户为冶金企业,进入新时代以后,空分气体开始在新能源、新材料、航空航天等领域应用,如氩气可作为保护气提高多晶硅的

2022年11月24日
我国工业气体行业现状及竞争:外包模式提升空间大 市场集中度有望提升

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工业气体是现代工业的基础原材料,在国民经济中有着重要地位和作用,广泛应用于冶金、化工、医疗、食品、机械、军工等传统行业,以及半导体、液晶面板、LED、光伏、新能源、生物医药、新材料等新兴产业,对国民经济的发展有着战略性的支持作用,因此被喻为“工业的血液”。

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