储能温控技术方案主要分为风冷及液冷。风冷是以低温空气为介质,利用自然风或风机与电芯产生热对流,进而降低电池温度。
风冷结构简单,但是换热效率低下且无法实现精准控温,相比而言液冷方案采用水、乙醇、制冷剂等冷却液,通过液冷板上均匀分布的导流槽和电芯间接接触,靠近热源、换热效率高、能耗低,可以保证电池单体温度的一致性。
风冷与液冷结构示意图
液冷技术允许冷却剂直接导向热源,通过冷却液对流做到精确温控实现高效散热,大大降低了温度失控起火的风险,相比之下,风冷技术需要通过风扇将空气吹过散热器,散热效率相对较低。
有数据表明,液体散热能力是同体积空气的3000倍,导热能力是空气的25倍,故相较于风冷技术,采用液冷技术可以实现快速散热和导热,提高温控效率,减少热失控现象产生,使温度传递效果更快更好。
另外,在箱体防护方面,液冷系统的集装箱设计相较于风冷系统能支持更高的IP防护等级,可以有效应对风沙等恶劣天气影响。
在节能方面,储能液冷通过制冷剂和电芯的热交换,相比之下,风冷技术受到环境温度和风速等因素的影响,控制难度较大。为了达到相同的电池平均温度,风冷需要比液冷高2-3倍的能耗。
相同功耗下电池包的最高温度,风冷比液冷要高3-5摄氏度,液冷系统相比风冷系统节能最大可达50%左右。同时,液冷系统的噪音比风冷系统小很多,因为液冷技术可以通过水泵将冷却液循环流动,不需要使用风扇,因此噪音更小。
相比之下,风冷技术需要使用风扇,噪音较大,从而节省了风扇和空调系统的电费和耗能。液冷系统的双重节能效果可缩短回本周期,降低总经济投入。
故相较于风冷系统,随着液冷系统技术和应用场景的不断成熟,其更能满足市场对储能系统规模和能量密度日益提升的迫切需求,在高能量密度、低占地面积、低辅助能耗和精细温度控制方面的有利优势会吸引更多的关注。
来源:咸宁新闻网
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