浸没式液冷储能技术，能否引领电池储能系统安全新风向？

　　电池作为电化学储能的核心部件，具有较大的热失控风险，当发生热失控时，会瞬间释放大量热量，迅速蔓延至邻近电池，引发电池组大面积热失控，造成严重的火灾或爆炸事故。从安全性角度来看，做好储能系统的热管理，特别是电池系统热管理，对有效控制和解决热失控带来的火灾、爆炸风险十分重要。

　　目前，储能系统内的电池热管理技术主要有风冷或冷板式液冷两种。其中，风冷是利用自然风压或利用空调系统对电池进行散热，虽然结构简单、便于安装，但冷却效率不高，电池散热不均匀，电池组之间温差较大(4℃—8℃);冷板式液冷是把装有循环流动冷却液的冷却板放置在电芯下方，给电芯接触部位降温，冷却液不与电芯直接接触，是一种间接式冷却方式，存在降温速度慢、时间长等不足。而且，两种冷却方式直接降低电芯温度、减少电芯运行温度差异性能力不足。

　　浸没式液冷电池储能?

　　将储能电池直接浸没在冷却液中，电芯与冷却液直接接触，完全与氧气隔离，实现对电池直接、快速、充分冷却降温，确保电池在最佳温度范围内运行，能有效延长电池的使用寿命，整体提升储能电站的安全性能。

　　全球首个浸没式液冷储能电站投运

　　3月6日，南方电网梅州宝湖储能电站在五华县河东工业园投入运行。这是全球首个浸没式液冷储能电站，该电站的投运标志着浸没式液冷这一前沿技术在新型储能工程领域的成功应用。该储能电站规模为70兆瓦/140兆瓦时，这也是全球首个浸没式液冷储能电站，标志着浸没式液冷这一前沿技术在新型储能工程领域的成功应用。

　　2022年以来，南网储能公司组建了横跨材料科学、电力电子、自动控制等多学科的科研团队，对浸没式液冷电池储能系统研制涉及的热管理、消防灭火、电气集成等关键技术展开攻关，解决了浸没式液冷应用于大容量储能系统的技术难题。

　　在梅州宝湖储能电站，南网储能公司首次将电池直接浸没在舱内的冷却液中，实现对电池直接、快速、充分冷却降温，确保了电池在最佳温度范围内运行，有效延长电池的使用寿命，整体提升储能电站的安全性能。

　　"浸没式液冷电池储能系统的成功研制，实现了电化学储能安全技术的迭代升级，电池散热效率较传统方式提升50%。"南方电网公司领军级技术专家、南网储能科技公司董事长汪志强介绍，"梅州宝湖储能电站的每个浸没式液冷电池舱容量为5.2兆瓦时，能够实现电池运行温升不超过5摄氏度，不同电池温差不超过2摄氏度。"

　　护航储能安全——

　　楚能新能源推出“浸默”电池安全系统

　　湖北楚能新能源在2022年12月5日，面向行业发布了“浸默”电池安全系统，“浸默”电池安全系统是通过将热失控发生区域(PACK箱)，采用液体消防介质将其完全“浸没”，可在3分钟完成内将热失控电池包完全浸没，从而达到抑制热蔓延的效果。

　　“浸默”电池安全系统包含“浸默”液冷PACK箱、液冷系统、消防系统、汇流柜等，一旦防爆阀开启，可在3秒内消防报警，10秒内启动抑制动作，3分钟完成液态抑制剂电池包浸没，并将电芯温度从最高81℃降至30℃;电池模块无热蔓延，电芯无复燃，系统无其他风险，最低成本解决储能电池热失控问题，“浸默”电池安全系统将储能安全提升到新高度。

　　与传统的全氟己酮、七氟丙烷消防介质不同，“浸默”电池安全系统采用的液态灭火介质YEC-1，能有效抑制电池内部反应、阻止电池防护单元的复燃，其具备的特殊防冻性质，可根据不同低温需求做出调整，最低可耐-30℃低温，满足复杂场景使用。

　　浸没式液冷：再创储能安全“新概念”

　　南瑞继保正式推出采用浸没式液冷技术的储能一体柜

　　2023年4月，在北京召开的第十一届储能国际峰会暨展览会上，南瑞继保正式发布了浸没式液冷储能一体柜PCS8812IB新产品。将电芯全时浸没在冷却液中，彻底解决电芯温度管理的难题，同时继承了南瑞继保此前系列产品的“电网友好”性能，更是真正地实现了“主动消防”。

　　浸没式液冷是将储能电池完全浸没在绝缘冷却液中，电芯与冷却液直接接触，冷却液具有更高的导热率和比热容，可以更有效地吸收和更快地传导热量，提升了系统的散热效率，而且可以全时主动抑制热失控。一旦发生电芯热失控，冷却液相变带走更多热量，迅速降低热失控电芯温度避免影响临近电芯，保障储能系统的整体安全。

　　南瑞继保储能行业总监缪楠林介绍说，这套浸没式液冷储能产品已实现了工程化应用，目前已经稳定运行近一年、可靠性得到了有效验证。

　　流动浸没液冷箱式储能系统验证成功

　　易事特与久安科技合作研发超安全储能系统成功通过验证

　　2022年5月，由易事特集团与佛山久安储能科技合作的流动浸没液冷箱式储能系统成功通过验证。该系统属行业首创，从物理本质上解决了锂电池储能爆炸燃烧这一世界性安全难题，将极大提高储能环节安全性能、助推新能源产业发展，并带来显著的社会及经济效益。

　　该储能系统采用模块化集成方式，包括PCS(储能变流器)和电池两大系统，并按功率段分为215KWh、430KWh、3MWh、6MWh产品，满足不同应用场景和实际需求。全浸没式流动液冷安全方案应用于电池系统，通过解决锂电均温、消防及电池寿命等问题，有效规避了当前行业采用风冷或板换式液冷所潜在的安全风险。

　　液冷电池系统示意图

　　首先，方案致力从物理源头预防电池系统热失控，提升自身安全性。其将电池系统整体浸没于冷却液，通过液体循环实现超低区域温差，保持不同区域电芯工作温差为±2℃，从源头降低电芯热失控的风险，延长了电池循环寿命。其次，将电池系统和空气完全隔离，如出现极端情况，部分电芯损坏出现热失控，遇明火不燃的阻燃冷却液亦可加快循环带走局部热量，防止扩散，避免电池簇燃烧爆炸，且不至影响系统和周边环境安全。

　　浸没式液冷储能系统是一种先进的电池冷却技术，该技术通过将储能电池浸没在特殊绝缘冷却液中来实现。具有更快的降温速度和更短的降温时间，将彻底解决了电芯安全隐患，大幅提高了电池热管理系统的冷却效率，有效提高了电池运行温度的一致性。

　　南方电网公司领军级技术专家、南网储能科技公司董事长汪志强表示，“浸没式液冷电池储能系统的成功研制，实现了电化学储能安全技术的迭代升级，电池散热效率较传统方式提升了50%，将为行业发展带来前所未有的推动力。”因此，浸没式液冷储能系统是未来能源储备领域的重要技术之一，其应用前景非常广阔。

　　随着“双碳”目标的推进，大规模新能源并网，电力系统中储能的重要性逐渐显现。电化学储能电站由于高能量密度、低成本、建设周期短的优势在新型储能领域崭露头角，逐渐占据重要的位置。但锂电池安全仍是世界难题，储能安全技术成为制约行业发展的关键因素。那么，浸没式液冷储能技术，能否引领电池储能系统安全新风向?我们拭目以待!