温控行业应用场景及液冷趋势:储能、数据中心、充电桩

内容目录
行业简析:数字能源革命下,多下游空间广阔
信息通信行业:绿低碳成为发展重点
场景一储能温控:新能源装机提升,储能温控蓝海市场开启
场景二数据中心:流量基石,IDC温控长期受益于流量的增长
场景三充电桩液冷:超快充配套液冷成为刚需
技术升级路线:热力升级+节能化下,液冷技术有望成为主要趋势
行业简析:数字能源革命下,多下游空间广阔
温控对于保障电池等原器件正常稳定的工作运转以及工业等环境稳定有重要的
意义。温控指根据电池等原器件对于工作环境的要求,利用加热或冷却手段对其温度或温差进行调节和控制的过程,在工业、通信业、消费电子、服务器、储能、新能源汽车等多个场景具有广泛应用,对于保障电池、服务器、手机芯片等原器件正常稳定运行、以及工业、医疗、激光等场所环境的稳定性具有液冷服务器
重要的意义。
温控设备行业为下游多个行业提供产品与服务,以电化学储能、超快充液冷为代
表的散热场景目前仍处于早期发展阶段,未来几年有望保持较高的增速。在算力/
热力密度升级及绿节能背景下,多个场景具有较为广泛的增长空间。其中:1)电化学储能温控及充电桩液冷散热具备较强的增长性,预计2025年全球电化学储能温控市场空间有望超过150亿元(21-25年均复合增速100%),充电桩液冷散热温控有望超过135亿元;2)数据中心机房温控为稳增长赛道,2025年市场空间有望超过420亿元(21-25年均复合增速17%);3)电子散热零部件及产品在国产替代的大背景下具有较大的增长潜力。
表:各细分场景空间测算(单位:亿元,%)
储能温控9.2152100%
新能源:整车热管理22950726%其中:电池热管理7017526%
手机热管理37162514%
充电桩液冷-90.4-
合计1066.22257.417%
信息通信行业:绿低碳成为发展重点
七部门联合印发《信息通信行业绿低碳发展行动计划(2022-2025年)》,通信行业绿低碳发展成为重点。2022年8月,工业和信息化部、国家发展改革委、财政部、生态环境部、住房和城乡建设部、国务院国资委、国家能源局等七部门近日联合印发《信息通信行业绿低碳发展行动计划(2022-2025年)》(以下简称《行动计划》),提出到2025年,信息通信行业绿低碳发展管理机制基本完善,节能减排取得重点突破,行业整体资源利用效率明显提升,助力经济社会绿转型能力明显增强,单位信息流量综合能耗比“十三五”期末下降20%,单位电信业务总量综合能耗比“十三五”期末下降15%,遴选推广30个信息通信行业赋能全社会降碳的典型应用场景。展望2030年,信息通信行业绿低碳发展总体布局更加完善,信息基础设施整体能效全球领先,绿产业链供应链稳定顺畅,有力支撑经济社会全面绿转型发展。
表:信息通信行业绿低碳发展指标
序号指标2025年目标值
1单位信息流量综合能耗下降幅度(%)〔20〕
2单位电信业务总量综合能耗下降幅度(%)〔15〕
3新建5G站址共享率(%)≥80
4新建大型、超大型数据中心电能利用效率(PUE)<1.3
5
改建核心机房电能利用效率(PUE)<1.56
5G 能效提升幅度(%)>207
面向产业绿低碳转型的典型应用场景(个)〔10〕8
面向居民低碳环保生活的典型应用场景(个)〔10〕10
面向城乡绿智慧发展的典型应用场景(个〔10〕11信息通信领域绿低碳标准(个)≥30
场景一储能温控:新能源装机提升,储能温控蓝海市场开启
储能可提高电网稳定性赚取峰谷价差,新能源体系下重要性持续提升。储能系统
可以为电网运行提供调峰、需求响应等多种服务,有效实现电网削峰填谷,缓解
高峰供电压力,促进新能源消纳,为电网安全稳定运行提供了新的途径。目前按
照应用场景主要分为发电侧、电网侧、用户侧储能。
表:储能主要应用场景及说明
投资主体电源侧辅助动态运行储能+传统机组联合运营方式提供辅助动态运行,
发电、电网备用容量满足预计负荷需求以外,针对突发情况时为保障电
发电、电网并网减少弃风弃光将可再生能源的弃光弃风电量存储后再移至其它
发电企业延缓输配电设备扩容升级在负荷接近设备容量的输配电系统内,利用储能系
统通过较小的装机容量有效提高电网的输配电能
以电化学为代表的的新型储能装机快速增长,新增装机同比增速近115%。从储能
装机结构上看,仍然以抽水蓄能为主,从趋势上看,新增电化学储能快速增长,
占比不断提升。
2021年全球新增新型储能装机规模10.3GW(同比+115%),占比持续提升。
其中,锂离子电池占据主导地位,份额接近91%。其中,美国、中国、欧洲
以及日本分别占比34%、24%、22%、7%。
图14:全球电化学储能新增机规模及增速(GW,%)图15:全球电化学储能新增地区分布
2021年我国新增电化学储能装机规模2.46GWh,累计电化学储能装机规模达到
5.7GWh。
图16:中国新增新型储能装机规模及增速(GW,%)图17:中国新型储能装累计机规模及增速(GW,%)
储能温控系统对于储能系统的安全稳定运行有重要作用。储能温控设备能够将电
池工作温维持在最佳区间为15℃~25℃内,维持电池稳定运行,保证电池电压与
功率的稳定输出,平衡电池内部化学环境,减缓器件老化,降低燃烧、爆炸等危
险事故发生的可能性。
图18:热管理对于保持部件/原器件正常工作有重要意义
液冷技术能够保证降温的均匀性,有望代表中长期的技术方向。目前的储能温控
方案主要包括液冷与风冷两类,从应用场景上看,低功率的储能电池温控仍以风
冷为主,中高功率等级的储能集装箱主要以液冷为主,海外储能项目液冷方案比
例占比较高。我们认为,储能液冷有望成为中长期主要的发展趋势,液冷相较于
风冷的主要优势体现在:1)可容纳更高的能量密度,降低由于锂电池热失控所导
致的安全事故隐患,对于百兆瓦以上的电池包液冷具有明显的优势;2)降温效果
均匀性较好,液冷具有电池集装箱内外部均匀降温的特点,能够缩减保持电池系
统内外部温差,延长电池使用寿命;3)更加精确的控制电芯温差(液冷可以精准
的控制出口温度在±0.5-2℃),增加电池使用效率,提高电池充放电效率;4)
集装箱尺寸更小,节省占地面积(eg.液冷系统下3.44MWh电池,集装箱尺寸为
20尺,相比传统风冷系统40尺3.44MWh系统能量密度提升达100%);5)方便预
制化,降低开发成本;6)节约后期维护成本,液冷采用全密闭的运营方式,降
低了风冷运营过程中受到粉尘等降低寿命期间的概率。
图19:风冷储能柜示意图图20:液冷集装箱示意图
2021年是液冷逐步商业化的元年,未来渗透率有望持续提升。2020年之前储能
温控主要采取风冷的方式,2021年头部的储能集成商积极开展液冷技术适用测
试,多家温控企业配套的液冷技术也陆续成熟,具备了批量化生产的能力,液冷
的渗透率有望持续快速的提升。液冷目前在电网/发电侧新增大储能项目中占比快

本文发布于:2024-09-25 08:34:10,感谢您对本站的认可!

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