浸没式储能“叫好不叫座”追踪

　　安全一直是悬在锂电储能头上的“达摩克利斯之剑”。安全问题已经将韩系为主的三元锂电池几乎排除在储能“高墙”之外。

　　如今，磷酸铁锂电池依旧高企的安全隐忧，其中最普遍的做法是向本征安全、主动安全、被动安全单个维度进发，打造更安全锂电池储能。

　　浸没式液冷进入储能领域，指的是把电芯完全泡在一种绝缘、无毒、可散热的液体中，通过液体把热量带走，以此实现更高级别热管理。冷却液在作为温度控制的介质外，还可以作为储能系统消防液使用，使得温度控制与消防合二为一，形成了此项技术最显著的特点。

　　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。伴随安全的重要性凸显，其中液冷的渗透率逐渐加快。高工产业研究院数据显示，液冷有望在2025年达到50%的渗透率。实际这已经是一个保守估计，更多企业人士表示，今年以来，液冷在手订单已经超过风冷订单。

　　浸没式液冷作为液冷中重要的一个类别，亦正在受到业界关注。去年以来，南瑞继保、易事特、科创储能、佛山久安、储能在线等多个公司已经推出全浸没液冷储能系统产品;与此同时，具有“异曲同工”的楚能浸没式储能出炉。

　　当前，储能电芯走向300+Ah、储能系统纷纷走向5MWh+。以一个20尺5MWh的液冷储能集装箱为例，采用314Ah的电芯，需要电芯约5000颗以上。比采用280Ah储能电芯的20尺3.44MWh的液冷储能集装箱，要多1200颗电芯。可以说，这其中的安全性挑战亦相应增加。

　　浸没式液冷在面对更强安全性要求的产业背景下，无疑会更具优势。但浸没式液冷为何仍处于“叫好不叫座”的状态?高工储能向头部企业了解到，今年的储能仍处于解决温饱阶段，甚至更多企业为了一时订单，不惜低价竞争。那么，价格较高的浸没式液冷的渗透率自然收敛。

　　但浸没式液冷产业化形势究竟几何?本文将从浸没式液冷突然性爆发、前世今生，以及重要难点等着手分析，试图全面解锁浸没式储能产业化前景。

　　惊雷一声“浸没”起

　　2022年以来储能按下了“快进键”，该领域的技术创新亦加快脚步。

　　浸没式液冷在去年安全隐忧高企的情况下，加快产业化进度。今年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。这个百MWh级别项目的落地，就像平地一声惊雷起，撬开了浸没式储能的“大门”。

　　该电站的投运既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，也吸引了业界对该项技术的关注。

　　据介绍，该储能电站规模为70MW/140MWh。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。

　　这个项目中，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。这个百MWh项目的落地，让业界看到了这种技术路线的“前景”。

　　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，"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。"

　　浸没式液冷“前世今生”

　　当前，储能热管理主要有风冷、液冷等2种方式。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。

　　按照分类，浸没式液冷属于液冷的一种。由于浸没液与电芯全方位接触，更好地控制电芯的温差水平;此外，采用非油类的冷却液时，液体本身就具有灭火能力，起到了温控与消防融合的效果。

　　浸没式液冷最早运用于数据中心。相关数据显示，去年，数据中心的浸没式液冷市场估计为3.999亿，预计年复合增长率为26.06%，到预测期末将达到1.5961亿美元。数据中心不断增长的碳足迹被认为是采用浸没式液冷的主要驱动因素之一。

　　根据选择的冷却液的不同，浸没液冷储能系统，又可以分为水基、油基、氟基三种主要类型。其中水基的特征是，成本低、导热性能佳，但过滤系统复杂，绝缘性难以保证;油基的特征是绝缘性好，但较难维护，尤其低温环境粘度大，成本较高;氟基的特征主要表现为粘度低、易维护，但成本是三种中最高的。

　　除了南瑞继保、科创储能、易事特等推出了已经推出全沉浸液冷储能系统产品，楚能新能源的“静默式消防”亦有异曲同工之妙。

　　楚能新能源的“浸默”系统，在于消防系统采用液态消防介质，可在3分钟内将有发生热失控报警的液冷PACK箱完全浸没，通过快速降温以及局部窒息手段，阻断热失控电池的进一步反应，使得电池间以及PACK间不再有热蔓延，这与浸没式液冷有一定的相似之处。

　　“叫好不叫座”背后

　　浸没式液冷在储能领域的应用，使得储能安全提升了一大步。但它的商业化脚步并不算快。其中的致命原因仍在于其价格高昂。尤其，当前国内储能仍处于商业化发展第一阶段，盈利性仍是产业化最大“掣肘”的情况下，经济性不足的技术路线更难受到市场青睐。

　　相对板换式液冷，更为复杂化的浸没式液冷依旧饱受挑战。高工储能了解到，目前对储能系统、业主来说，最简单安全的系统才是更优的解决方案。

　　浸没式液冷储能系统，在辅助系统消耗明显高于普通板换式液冷。因此，短时间内，浸没式液冷可能仍将处于“叫好不叫座”的状态。

　　值得一提的是的，今年在储能普遍内卷的同时，储能技术也出现了方向性突破。比如，天合储能提出的无空调冷却储能系统。该系统高温锂电池电芯为核心，同时优化大型储能的仓体结构，来打造通风效果良好的全通畅系统，确保整个系统的安全、稳定运行。

　　同样地，锂电池龙头宁德时代也发布了历时三年打磨而研发成功的零辅源光储融合解决方案。该方案通过自研光储变流器，配合高温电芯技术和自加热技术，以求摆脱传统储能解决方案对冷却系统及其辅助电源的依赖。

　　天合储能、宁德时代推出的“无空调”储能系统的主要目的，是降低空调所带来的能耗问题。

　　上述路线的出现，无疑给浸没式液冷带来更大的挑战。

　　从外因来看，这一切仍有赖于储能产业的快速突破;而从内因来看，这一技术路线仍将受到产业链成熟度的掣肘。

　　当前，在浸没式储能技术及数据中心浸没式液冷技术走向火热的同时，浸没式液冷产业链亦受到更多关注。比如，新宙邦因全氟聚醚热稳定性好、导热率高、粘度低、兼容性好，受到业界广泛关注。这一定程度上将助推浸没式液冷上游材料不断走向成熟，从而实现全产业链优化。

　　此外，浸没式液冷储能系统安全性要求较高的在商业建筑、机场、港口、轨道交通等特定领域，该项技术已经具有较好的应用前景。

　　再次，当前储能仍处于发展前期，技术仍处于“百家争鸣”时期，浸没式液冷作为一种创新性技术，亦正在受到广泛论证。

　　事实上，板换式液冷在去年也比风冷价格高出不少，而行至今日，也已经与风冷相差不大。那么，浸没式液冷逐步解决经济性难题后，或许将跃升为主流技术亦未可知。