随着清洁能源占比的逐步提升，储能在电力系统的发电侧、电网侧和用户侧发挥着至关重要的作用。电化学储能凭借其能量密度高、应用灵活、响应速度快等优势，渗透率正在快速提升。
据中关村储能技术联盟（CNESA）数据，截至2021年底，全球已投运电力储能项目累计装机规模将达209.4GW，新增储能累计装机规模将达25.4GW，其中钠离子电池占据主导地位，市场份额超过90%，达到23.1GW。中国已投运电力储能项目累计装机规模将达46.1GW，占全球市场份额的22%，新增储能累计装机规模将达5.73GW。新增储能项目累计装机容量达5.73GW，其中锂离子电池是主流技术路线，占新增装机容量（5.14GW）的89.7%。
电池作为电化学储能的核心部件，存在较大的热失控风险，从安全角度来看，储能热管理至关重要。经过专业人士测算：1GWh储能系统选择风冷方案投资成本约为3000万元。同样，根据液冷板等关键部件的成本，1GWh储能系统采用液冷方案的投资成本约为9000万元。
- 电化学储能系统的热管理
热管理是电化学储能系统的重要组成部分。
电化学储能产业链分为上游设备供应商、中游集成商和下游应用设备三个环节。
上游设备包括电池包、储能变流器（PCS）、电池管理系统（BMS）、能量管理系统（EMS）、热管理及其他设备等；中游环节的核心是系统集成+EPC；下游主要分为供电侧、电网侧和用户侧三个场景。
储能产业链中的企业大多涉足1-2个环节，少数企业则涉足从电池到系统集成甚至EPC的全流程。
2011-2021年期间，全球储能电站共发生32起火灾爆炸事故，2022年1月至5月，全球共发生10余起储能火灾事故。国内电池储能电站发展迅速，由于电池、PCS质量问题或系统集成商建设良莠不齐，电池储能火灾隐患较为严重，火灾事故频发。
2021年4月16日，北京国轩高科富斯储能电站发生火灾爆炸事故，经调查，火灾原因是磷酸铁锂电池内部短路，引发电池热失控起火。同年7月，搭载特斯拉Megapack储能系统的澳大利亚“维多利亚大电池”项目，在测试过程中因冷却系统泄漏导致电池舱起火。
电池热失控已成为火灾事故的主要原因。电池热失控是指电池因内部短路或外部短路，短时间内产生大量热量，引发正负极活性物质及电解液发生反应分解，产生大量热量和可燃气体，导致电池起火或爆炸。
频发的火灾事件凸显了热管理已成为保障储能电站安全运行不可或缺的重要组成部分。
- 技术路线
目前，储能热管理较为成熟的技术路线为风冷和液冷，其中风冷在目前的储能系统中占主流，液冷方案在未来的渗透率预计将持续上升。
电站储能系统采用风冷方案，运行寿命为15年，而选择液冷方案可将电站的使用寿命延长至20年。
热管理已成为储能系统的核心，而风冷和液冷是目前较为成熟的技术路线。储能热管理的冷却方式主要有以下三大技术路线：风冷（空冷）、液冷和相变冷却，此外还有热管冷却。
三大热管理技术路线对比
风冷技术
目前，风冷技术主要应用于集装箱储能系统和功率密度较低的通信基站储能系统。一方面，风冷系统结构简单、安全可靠且易于实现；另一方面，储能系统对能量密度和空间限制不像动力电池系统那样苛刻，可以通过增加电池数量来获得较低的工作速率和产热率。
例如，集装箱式锂电池储能系统由标准集装箱、锂离子电池系统、电池管理系统、储能变流器、空调及风道、配电柜、七氟醚灭火装置组成。
集装箱式储能电站风冷系统
风冷热管理系统的空调结构包括落地式一体式、顶置式一体式、分体式等多种配置。预留空调空间的储能集装箱通常采用落地式一体式空调。通常，空气从顶部排出，并连接到集装箱内的风管，以便空气直接精准地供应给电池组。
如果存储集装箱内没有安装空调的空间，则使用顶置式一体化空调。空调安装在集装箱顶部，从顶部冷却电池。
电池组内安装分体式空调，前回风后送风，出风口连接到风管，直接冷却电池。
液冷技术
液冷方案采用水、乙醇、硅油等冷却剂，通过液冷板上均匀分布的导热槽，与电池单体间接接触散热。其优势包括：1）靠近热源，冷却效率高；2）与同容量的集装箱风冷方案相比，液冷系统无需设计风道，占地面积节省50%以上，更适合未来百MW级以上的大型储能电站；3）与风冷系统相比，由于减少了风扇等机械部件的使用，故障率更低；4）液冷噪音低，节省系统自耗电，绿色环保！液冷系统同样环保。
液冷技术：冷却效率更高
液冷方案在保障储能系统安全性和散热效率方面具有显著优势。液冷方案采用水、乙醇、硅油等冷却剂，通过液冷板上均匀分布的导热槽与电芯接触，间接散热。其优势包括：1）靠近热源，冷却效率高；2）与同容量容器的风冷方案相比，液冷系统无需设计风道，节省50%以上的占地面积，更适用于未来100MW以上的大型储能电站；3）与风冷系统相比，由于减少了风扇等机械部件的使用，故障率更低；4）液冷噪音低，节省系统自耗电，绿色环保。液冷系统的核心是冷冻水。
液冷系统的核心是冷水机组和液冷板。冷水机组包含压缩机、冷凝器、节流阀、蒸发器、水泵等，冷水机组厂商包括英维克、同飞等；液冷板是将上游的铜、铝等原材料加工成相应的板材，液冷板的生产工艺分为钎焊、吹胀、压铸、冲压、搅拌和摩擦焊等，液冷板厂商包括银轮、三光、飞荣达、科信等。
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的启动，储能系统的能量密度和发热量更大，安全性和寿命要求更高，将推动行业更多地转向液冷方案的使用。
相变冷却
相变冷却是一种利用相变材料吸收热量的冷却方法。
对电池冷却效果影响最大的是相变材料的选择。所选相变材料的比热容越大、传热系数越高，在相同条件下冷却效果越好，反之则越差。
相变冷却具有结构紧凑、接触热阻小、冷却效果好等优点。然而，相变材料本身不具备散热能力，吸收的热量需要通过液冷系统、风冷系统等进行导出，否则相变材料无法持续吸收热量。此外，相变材料占用空间，成本较高。
相变冷却结构
- 市场空间
据中信证券测算，预计2025年市场空间为123-237亿元。
以1MWh集装箱式储能系统为例，此类小型低能量密度储能系统一般采用风冷技术。经测算，在典型工况1℃运行下，系统产热率为39kW，所需空调最小制冷功率为24kW。以市面上某款室外空调为例，制冷量为1500W，售价为2000元/台，测算制冷成本约为1.33元/W。若满足上述集装箱式储能系统，则对应约3万元的需求，进一步推算，单GWh储能系统选择风冷方案的投资成本约为3000万元。同样，根据液冷板等关键部件成本，单GWh储能系统采用液冷方案的投资成本约为9000万元。
测算结果表明，在保守假设下，2021-2025年全球电化学储能热管理市场空间将分别达到17/30/52/82/123亿元，对应CAGR为+65%。其中，中国市场将分别达到20/50/80/150/270亿元，对应CAGR为+85%。
中性假设下，若2025年全球电化学储能装机容量需求达到315GWh，则对应的储能热管理市场空间为166亿美元，对应2021年至2025年的复合年增长率为78%。
乐观假设下，若2025年全球电化学储能装机容量需求达到450GWh，则储能热管理市场空间为237亿美元，对应2021年至2025年的复合年增长率为95%。
电化学储能热管理市场空间测算（保守假设）
- 参与公司
目前参与储能热管理市场的公司包括生产空调、液冷板等工业温控设备的公司。布局较早、技术积累较多的公司或将更具优势。
汽车空调热管理公司切入储能领域，例如松智、奥特卡、三花智控、银轮、飞荣达（电池液冷板）、创新能源等。
液冷方式将成为储能系统热管理的主流趋势。在液冷电池冷却系统中，冷却液需要通过泵强制循环。电子水泵的销量将伴随储能电池出货量同步高速增长。相关公司飞龙股份、浙江雷利等电子水泵市场份额排名第一。
储能热管理参与者根据技术路线来源分为两类：
风冷技术公司：大部分为前空调相关公司，包括精密温控，例如英维克塔、申菱环境、龙锦科技、嘉利图等。中信证券将松植股份的风冷技术路线上市完全是扯淡。
液冷技术公司：工业冷却相关的，比如同飞股份、松植股份、高岚股份、黑盾股份（839800），其中宁德时代和远景能源是松植股份储能热管理的客户。2022年7月8日，松植股份董秘回复：公司的电池热管理系统产品主要采用液冷技术，目前主要应用于新能源汽车和储能电站领域。储能热管理获得了德国莱茵TÜV的认证证书。
公司的电池热管理系统已获得德国莱茵TÜV的认证。
