I sensori di temperatura vengono utilizzati per il controllo della temperatura di accumulo di energia

Kit controllo temperatura (NTC, PT100, PT1000, Sensore di accumulo di energia DS18B20) costituisce una garanzia importante per il funzionamento sicuro ed economico dello stoccaggio dell’energia. Nelle applicazioni di accumulo dell'energia della batteria, il sensore di temperatura è principalmente responsabile del rilevamento delle variazioni di temperatura della batteria. Quando la temperatura della batteria raggiunge una determinata soglia, il BMS terminerà automaticamente le operazioni di carica e scarica della batteria.
Secondo statistiche incomplete, c'erano 50 Incidenti di incendio ed esplosione nelle centrali elettriche di accumulo di energia nel mondo 10 anni da 2011 A 2021. Tra loro, c'erano 30 nella Corea del Sud, 3 in Cina, 2 negli Stati Uniti, 1 in Giappone, E 1 nel Belgio. Secondo China Energy News, IL “4.16” Incidente nella centrale elettrica di stoccaggio dell'energia di Pechino Dahongmen 2021 causato 3 deceduti, 1 infortunio, e perdite dirette di 16.6081 Milioni di yuan.

Analisi delle cause di alcuni incidenti legati alla sicurezza dello stoccaggio energetico

I sensori di temperatura vengono utilizzati per l'accumulo di energia

Sensori di temperatura per il controllo della temperatura di accumulo dell'energia della batteria

Batteria di accumulo energia e sensore di temperatura NTC

Le principali cause di incidenti nelle centrali elettriche di accumulo di energia sono: difetti nella batteria al litio stessa e nel sistema di gestione, fuga termica all'interno della batteria al litio, e scarsa dissipazione del calore durante la carica e la scarica.
L'Amministrazione Nazionale dell'Energia ha emesso il “14Piano Quinquennale per la Produzione in Sicurezza Energetica”, concentrandosi sul miglioramento della tecnologia di funzionamento sicuro per lo stoccaggio dell'energia elettrochimica. IL “Nuove specifiche per la gestione dei progetti di stoccaggio dell'energia (provvisorio) (Bozza per i commenti)” sottolinea il principio di sicurezza e propone requisiti di gestione della sicurezza per l'intero ciclo di vita. . In linea di principio si propone questo, non verranno costruiti nuovi progetti di stoccaggio dell'energia con utilizzo in cascata di batterie su larga scala per evitare lo sviluppo di elevati problemi di sicurezza.

Distribuzione dello stato degli eventi di sicurezza per lo stoccaggio dell'energia

1.1 Kit di termoregolazione come esecutore di gestione termica per garantire la sicurezza dei sistemi di accumulo energetico

La gestione termica è un mezzo importante per garantire il funzionamento sicuro dei sistemi di accumulo dell’energia:

Migliorare la sicurezza delle operazioni di accumulo di energia da due angolazioni:

①Migliorare le prestazioni di sicurezza della batteria stessa e ridurre la probabilità di foratura, cortocircuito e altre condizioni avverse, basandosi principalmente sul miglioramento tecnico delle aziende produttrici di batterie.

②Migliorare la stabilità della batteria durante il funzionamento attraverso la gestione termica, in modo che la batteria venga mantenuta entro l'intervallo dei parametri operativi sicuri durante la ricarica, scarico, e stati statici, ed evita di entrare in uno stato di fuga termica. Si affida principalmente al BMS per monitorare lo stato delle batterie al litio, e fare affidamento su apparecchiature di controllo della temperatura per controllare la temperatura e l'umidità costanti delle batterie al litio.

Rappresentazione schematica della struttura di un sistema di accumulo di energia elettrochimica

② BMS monitora le variazioni di temperatura delle batterie di accumulo di energia ed è il decisore della gestione termica nei sistemi di accumulo di energia.
③ Il controllo della temperatura è l'esecutore della gestione termica del sistema di accumulo dell'energia, che mantiene la temperatura e l'umidità dell'accumulatore di energia in uno stato adeguato.

Il sistema di sensori di controllo della temperatura implementa la strategia di gestione termica BMS, raccoglie i dati sulla temperatura e regola la temperatura e l'umidità del sistema di accumulo dell'energia controllando il riscaldamento, raffreddamento e altre apparecchiature secondo una certa logica, in modo che la batteria sia in uno stato di funzionamento sicuro ed efficiente.

L'intervallo di temperatura ottimale della batteria al litio è 10-35 ℃, e i requisiti tecnologici di controllo della temperatura sono importanti;

L'intervallo della temperatura operativa della batteria di accumulo dell'energia e la batteria sono fuori controllo;

Il controllo della temperatura e dell'umidità influisce sulle prestazioni complessive della batteria al litio ed è correlato all'efficienza economica dello stoccaggio dell'energia durante l'intero ciclo di vita

Un controllo improprio della temperatura e dell'umidità causerà un calo della capacità della batteria al litio, vita accorciata, e degrado delle prestazioni, riducendo così l’efficienza economica dello stoccaggio dell’energia durante l’intero ciclo di vita.

Differenza di temperatura operativa della batteria

I principali effetti dell'umidità sulla batteria al litio:
Un'eccessiva umidità ambientale aggraverà la reazione interna della batteria, causando il rigonfiamento della batteria e la rottura del guscio, e infine riducendo la stabilità termica dell'elettrolita. Il momento critico della fuga termica nelle condizioni di 100% l'umidità è 7.2% prima di quello sotto 50% umidità. L'umidità in un certo intervallo aggrava il processo di fuga termica della batteria.
La temperatura ha tre effetti principali sulle batterie al litio:
1) Capacità e vita: Se la temperatura è troppo alta o troppo bassa, il materiale dell'elettrodo verrà danneggiato, con conseguente dissoluzione degli ioni metallici, più velocemente diminuisce la capacità della batteria al litio, e più breve è il ciclo di vita. Se la temperatura dell'ambiente di lavoro della batteria aumenta di 15°, la durata della batteria sarà ridotta di 50%.
2) Rischio di fuga termica: Se il calore generato dalla carica e scarica della batteria al litio non può essere dissipato in tempo, ciò porterà ad alte temperature all'interno della batteria al litio, che è facile causare problemi come la decomposizione della pellicola SEI e il rilascio di calore, Evaporazione endotermica dell'elettrolita, e fusione del diaframma. Ciò causerà cortocircuiti tra gli elettrodi positivo e negativo, guasto della batteria, e anche problemi di sicurezza come combustione ed esplosione nei casi più gravi. Allo stesso tempo, l’instabilità termica di una singola batteria può facilmente innescare una reazione a catena e causare l’instabilità termica del sistema di accumulo dell’energia.
3) Caratteristiche a bassa temperatura: Quando la temperatura è bassa, il trasferimento di carica della batteria al litio è scarso e le prestazioni di ricarica sono ridotte. Almeno, il litio verrà precipitato e accumulato sull'elettrodo negativo, riducendo la capacità e la sicurezza termica della batteria, e nel peggiore dei casi, il diaframma verrà forato provocando un cortocircuito. La bassa temperatura ridurrà anche seriamente la durata della batteria. La durata del ciclo di una batteria al litio a -40°C è meno della metà di quella a 25°C.
Maggiore è la velocità di scarica delle batterie al litio e più lungo sarà il tempo di lavoro, più calore producono;
La produzione di calore della batteria è costituita da calore Joule e calore di reazione, entrambi sono influenzati dalla temperatura ambiente, orario di lavoro, e velocità di carica e scarica.

Sinistra: Potenza di rilascio del calore della batteria, rilascio di calore e curva di relazione temporale a 20 ℃; Giusto: Potenza di rilascio del calore della batteria, rilascio di calore e curva di relazione temporale a 1C

① All'aumentare della velocità di carica e scarica, il tasso di rilascio del calore della batteria aumenta in modo significativo. A 20 ℃, la velocità di generazione del calore alla velocità di 1°C aumenta di 530.5% rispetto a 0,3°C;

② È correlato al tempo di funzionamento della batteria. Più calore viene generato, maggiore sarà probabilmente il calore accumulato;

③ L'aumento della temperatura ambiente aumenterà la difficoltà di dissipazione del calore per convezione della batteria.

Misurazione effettiva del modulo 1 diagramma di modifica dell'aumento della temperatura delle celle della batteria del ciclo

Il sistema di accumulo dell'energia ha una grande capacità e un ritmo elevato come tendenza di sviluppo, e la richiesta di controllo della temperatura è in espansione
Lo stoccaggio dell’energia è passato dal backup all’uso principale, e ha partecipato attivamente alla modulazione di frequenza e alla regolazione dei picchi. Grande capacità e tasso elevato sono diventati una tendenza di sviluppo, guidando l’aumento della generazione di calore della batteria.

Lo stoccaggio dell’energia passa da backup a utilizzo principale

Rappresentazione schematica della soluzione tecnica di una centrale elettrica ad accumulo condiviso di energia

Ii. Tecnologia di raffreddamento a liquido nel controllo della temperatura di accumulo di energia
Si prevede che il tasso di penetrazione continuerà ad aumentare

La tecnologia di controllo della temperatura di accumulo dell'energia è principalmente il raffreddamento ad aria e il raffreddamento a liquido, e i tubi di calore e il cambiamento di fase sono in fase di ricerca.

Attualmente, il raffreddamento ad aria e il raffreddamento a liquido sono i principali, mentre il raffreddamento a tubi di calore e il raffreddamento a cambiamento di fase sono in fase di ricerca.

Effetti sulle prestazioni di diversi percorsi tecnologici di controllo della temperatura

Raffreddamento ad aria: Un metodo di raffreddamento che utilizza l'aria come mezzo di raffreddamento e utilizza il trasferimento di calore per convezione per ridurre la temperatura della batteria. Tuttavia, a causa della bassa capacità termica specifica e conduttività termica dell'aria, è più adatto per stazioni base di comunicazione di potenza relativamente piccole e piccoli sistemi di accumulo di energia.

Raffreddamento a liquido: Utilizzare il trasferimento di calore per convezione del liquido per trasferire il calore generato dalla batteria. Poiché la capacità termica specifica e la conduttività termica del liquido sono superiori a quelle dell'aria, è più adatto per sistemi di accumulo di energia ad alta potenza, centri dati, nuovi veicoli energetici, ecc.

Raffreddamento a tubi di calore: Il raffreddamento del tubo di calore si basa sul cambiamento di fase del fluido di lavoro nell'involucro chiuso per ottenere lo scambio di calore, che è suddiviso in raffreddamento ad aria fredda e raffreddamento a liquido fredda. (Attualmente in fase di ricerca, questo articolo non ne parlerà per il momento)

Raffreddamento a cambiamento di fase: Il raffreddamento a cambiamento di fase è un metodo di raffreddamento che utilizza materiali a cambiamento di fase per assorbire energia. (Attualmente in fase di ricerca, questo articolo non ne parlerà per il momento.)

Confronto tra raffreddamento a liquido e altre tecnologie di controllo della temperatura

Tecnologia di raffreddamento ad aria: La tecnologia di raffreddamento ad aria forzata è matura, e la progettazione del condotto dell'aria è il punto chiave.

Tecnologia di raffreddamento a liquido: Il raffreddamento a liquido ha migliori prestazioni di dissipazione del calore, e la progettazione personalizzata del canale di flusso è la difficoltà.

Composizione del sistema di raffreddamento a liquido:
È composto principalmente da un sistema di circolazione del refrigerante, un sistema di circolazione del liquido di raffreddamento (pompa dell'acqua elettronica, tubo di raffreddamento ad acqua, serbatoio dell'acqua, gruppo piastre fredde batteria) e un sistema di controllo. Il componente principale è una piastra di raffreddamento a liquido della batteria.
Esistono due modalità comunemente utilizzate:
Uno è il contatto diretto per immergere il modulo batteria nel liquido; l'altro è un contatto indiretto per posizionare una piastra di raffreddamento a liquido tra le batterie. Il raffreddamento a liquido richiede l'uso di apparecchiature ausiliarie come pompe elettroniche. Rispetto al raffreddamento ad aria, il liquido ha un elevato coefficiente di trasferimento del calore e può essere utilizzato per raffreddare batterie di grande capacità. Non è influenzato dall’altitudine e dalla pressione atmosferica e ha una gamma più ampia di adattabilità, ma il metodo del raffreddamento a liquido ha un costo elevato a causa delle attrezzature costose. Per sistemi a batteria, il raffreddamento a liquido per immersione a contatto diretto presenta il rischio di perdite. Attualmente, la soluzione principale è il raffreddamento a liquido della piastra di raffreddamento a liquido della batteria a contatto indiretto.

Diagramma schematico della struttura del sistema di raffreddamento ad acqua
Disposizione della tubazione di raffreddamento a liquido
Il raffreddamento a liquido ha una capacità termica specifica e una conduttività termica più elevate
Diagramma schematico della scatola di raffreddamento a liquido CATL e parametri prestazionali

Il raffreddamento a liquido ha un eccellente effetto di raffreddamento, maggiore utilizzo dello spazio, minor consumo di energia, e una gamma di applicazioni più ampia.
① Eccellente effetto rinfrescante: La conduttività termica del liquido è 3 volte quello dell'aria, e toglie più di 1000 volte il calore dello stesso volume d'aria. Il raffreddamento ad aria può generalmente controllare la differenza di temperatura della cella della batteria entro 5-10 ℃, mentre il raffreddamento a liquido può essere controllato entro 5 ℃. Una progettazione migliore può controllare la differenza di temperatura tra il tubo di ingresso del liquido refrigerante e il tubo di ritorno entro 2℃.
② Maggiore utilizzo dello spazio: Il raffreddamento a liquido non richiede canali riservati di dissipazione del calore, che riduce notevolmente l’ingombro del sistema di accumulo dell’energia;
③ Minore consumo energetico: Il controllo della temperatura rappresenta circa 35% del consumo energetico, che è l'apparecchiatura con il consumo energetico più elevato, ad eccezione delle apparecchiature IT. Rispetto alla tradizionale tecnologia di raffreddamento ad aria, il sistema di raffreddamento a liquido consente di risparmiare circa 30% A 50% del consumo di energia elettrica. L'efficienza energetica complessiva della sala del data center che utilizza la tecnologia di raffreddamento a liquido verrà migliorata 30%.
④ Gamma di applicazioni più ampia: Il raffreddamento a liquido è più adattabile agli ambienti difficili e può cooperare meglio con la produzione di energia eolica e solare, come la terra salata in riva al mare, deserti, ecc.
⑤ Il raffreddamento a liquido migliora la durata della batteria: Con la tecnologia di raffreddamento a liquido, la durata della batteria può essere aumentata di 10%.

Batteria di accumulo dell'energia e sensore di temperatura PT100 PT100

Effetti sulle prestazioni di diversi percorsi tecnologici di controllo della temperatura;

Vantaggi unici del raffreddamento a liquido nel campo dell'accumulo di energia;

Tubo termico, raffreddamento a cambiamento di fase: Entrambi sono in fase di ricerca e non sono ancora stati utilizzati nei sistemi di accumulo dell'energia delle batterie;

Il raffreddamento del tubo di calore si basa sul cambiamento di fase del fluido di lavoro nell'involucro chiuso per ottenere lo scambio di calore. Il raffreddamento a cambiamento di fase è un metodo di raffreddamento che utilizza materiali a cambiamento di fase per assorbire energia.

Principio di conteggio del raffreddamento a cambiamento di fase;
Principio di raffreddamento del tubo di calore;
Schema di funzionamento del sistema di raffreddamento naturale di accumulo di energia a cambiamento di fase

Stato tecnico: il raffreddamento ad aria ha un tasso di penetrazione del mercato elevato in questa fase, e vengono promossi prodotti di raffreddamento a liquido

Traendo vantaggio dal fatto che lo sviluppo dello stoccaggio dell’energia è ancora nelle fasi iniziali, la maggior parte dei progetti sono piccoli sistemi di accumulo di energia con capacità e potenza ridotte. L'efficienza del raffreddamento ad aria può soddisfare la domanda, e il vantaggio economico supporta il suo elevato tasso di penetrazione nel mercato.

Il valore del raffreddamento ad aria per GWh è 30 milioni, che è più economico del sistema di raffreddamento a liquido

Il raffreddamento ad aria ha un'elevata affidabilità rispetto al raffreddamento a liquido: ①Il sistema di raffreddamento ad aria ha una struttura semplice ed è più facile da installare e mantenere. ②Alcuni sistemi di raffreddamento a liquido presentano ancora rischi come perdite di refrigerante e molteplici punti guasti, e il sistema di raffreddamento ad aria è relativamente più affidabile.

The efficiency of air cooling can still be improved, and there is still room for market space. Air cooling can improve the efficiency of cooling and heating by optimizing the air duct design, controlling the direction, flow rate and path of the air flow.

Temperature distribution of natural convection and forced air cooling of battery packs;
Value distribution of liquid cooling system solutions;

Mainstream companies such as CATL, Sungrow Power Supply, and BYD have begun to increase the promotion of liquid cooling products.

Sensore di accumulo di energia DS18B20

Technology trends:

(1) Liquid cooling penetration rate increases, and air cooling still has a place

(2) Energy storage profitability is expected to improve, which is conducive to the increase in liquid cooling penetration rate

Compared with ternary batteries, Le batterie al litio ferro fosfato hanno costi contenuti e possono ridurre i costi di stoccaggio dell’energia: il costo del prezzo delle batterie al litio ternarie NCM811 è 1.0-1.2 yuan/Wh, e la densità energetica è di 170-200 Wh/kg; il prezzo delle batterie al litio ferro fosfato è 0.5-0.7 yuan/Wh, e la densità di energia è 130-150 Wh/kg.

Il calo dei prezzi delle batterie determinerà un punto di flessione nell’efficienza economica dello stoccaggio dell’energia

Si prevede un miglioramento della redditività dei sistemi di accumulo dell’energia, e la velocità di penetrazione del raffreddamento a liquido potrebbe aumentare: Secondo le previsioni del settore, si prevede che il costo dei sistemi di accumulo dell’energia scenderà 0.84 yuan/Wh di 2025. Attualmente, lo stoccaggio dell’energia è nella fase iniziale di sviluppo commerciale, con un’elevata sensibilità ai costi e l’affidabilità della tecnologia di raffreddamento a liquido deve essere migliorata, quindi il tasso di penetrazione del raffreddamento ad aria è relativamente alto; man mano che il modello di profitto di stoccaggio dell’energia migliora, la sensibilità ai costi diminuisce, e la tecnologia di raffreddamento a liquido continua a maturare e migliorare, si prevede che ciò farà aumentare il tasso di penetrazione del raffreddamento a liquido.

Le batterie al litio ferro fosfato sono più adatte per le batterie di accumulo di energia a causa delle loro prestazioni ad alto costo

La tecnologia delle batterie ha una vasta gamma di applicazioni nello stoccaggio dell’energia

(3) Si prevede che la domanda di stoccaggio di energia su larga scala, come la regolazione del carico di punta e la regolazione della frequenza, aumenterà, che può favorire lo sviluppo del raffreddamento a liquido

(4) Le soluzioni di raffreddamento a liquido possono migliorare l’efficienza economica dello stoccaggio dell’energia durante tutto il suo ciclo di vita

I nuovi siti energetici di solito utilizzano il costo livellato dell’elettricità (LCOE) per valutare l’efficienza economica. Considerando che l’accumulo di energia ha le caratteristiche di essere sia una fonte di energia che un carico, il costo livellato dell’elettricità viene utilizzato come indicatore principale e viene introdotta la sicurezza per valutare l’efficienza economica dello stoccaggio dell’energia durante tutto il suo ciclo di vita. L'applicazione pratica del controllo della temperatura del raffreddamento a liquido nel campo dello stoccaggio dell'energia può sfruttare appieno i suoi vantaggi tecnici e ottenere il miglioramento dell'efficienza economica dello stoccaggio dell'energia durante tutto il suo ciclo di vita.

3. Molteplici percorsi di crescita promuovono congiuntamente la continua crescita del settore del controllo della temperatura
(IO) La tecnologia di controllo della temperatura ha la stessa origine, e le società di controllo della temperatura per lo stoccaggio dell'energia generalmente entrano da altri percorsi

Lo stoccaggio dell’energia è ancora nelle fasi iniziali, e le società di controllo della temperatura per lo stoccaggio dell'energia sono entrate tutte da altri percorsi, principalmente aziende di controllo della temperatura di precisione, aziende di controllo della temperatura dei veicoli a nuova energia, e aziende di controllo della temperatura industriale.

Confronto dei requisiti per altre apparecchiature di controllo della temperatura e apparecchiature di controllo della temperatura per l'accumulo di energia

La struttura del mercato del controllo della temperatura per lo stoccaggio dell’energia è incerta, e le prospettive di sviluppo sono elevate. Secondo le previsioni della BNEF, il mondo investirà $262 miliardi nei prossimi dieci anni per implementare 345 GW/999 GWh di sistemi di stoccaggio energetico, e la domanda a valle è forte, determinando una forte crescita della domanda di controllo della temperatura. Tutte le aziende stanno implementando lo stoccaggio energetico con controllo della temperatura per cogliere nuovi poli di crescita.

(Ii) Controllo della temperatura di accumulo dell'energia
1. Lo stoccaggio di energia su larga scala è la chiave per lo sviluppo dello stoccaggio di energia e la traccia principale del controllo della temperatura di stoccaggio dell’energia.
Lo stoccaggio di energia su larga scala è la chiave per lo sviluppo su larga scala dello stoccaggio di energia e si prevede che manterrà una quota elevata. Prendiamo gli Stati Uniti e la Cina, i due principali mercati del mondo, come esempi: ① La nuova scala operativa negli Stati Uniti riguarda principalmente lo stoccaggio di energia su larga scala, e la tendenza su larga scala è evidente. ② Il punto di crescita dello stoccaggio energetico cinese risiede nel lato dell’offerta di energia e della rete, principalmente nella regolazione del picco e della frequenza.
Lo stoccaggio di energia su larga scala ha le caratteristiche di grande capacità e ambiente operativo complesso, e ha requisiti più elevati per i sistemi di controllo della temperatura, che dovrebbe aumentare la percentuale di raffreddamento a liquido.

La portata del mercato statunitense dello stoccaggio dell’energia da 2021 A 2026
Progetti condivisi di stoccaggio energetico registrati nelle province di tutto il Paese

2. Lo stoccaggio energetico industriale e commerciale necessita ancora del controllo della temperatura, e la richiesta di controllo della temperatura dello stoccaggio domestico è relativamente bassa
Lo sviluppo dello stoccaggio energetico industriale e commerciale è guidato dall’economia, inoltre è necessario configurare un sistema di controllo della temperatura per risolvere il problema della dissipazione del calore:
Fattori come le politiche dei prezzi di picco dell’elettricità, aumento dei costi dell’elettricità per un elevato consumo di energia, e la domanda di energia di backup guidano la crescita della domanda di storage per gli utenti industriali e commerciali. Lo stoccaggio energetico industriale e commerciale deve fare affidamento sul controllo della temperatura per dissipare il calore a causa delle frequenti operazioni di carica e scarica, ma la generazione di calore è piccola, e si prevede che la percentuale di raffreddamento ad aria sarà relativamente elevata.
Lo stoccaggio domestico viene utilizzato principalmente per risparmiare sulle bollette elettriche domestiche. Ha le caratteristiche di piccola capacità e bassa frequenza di utilizzo, e la richiesta di controllo della temperatura è relativamente piccola:
La portata dello stoccaggio domestico è solitamente inferiore a 30 KWh, ed è solitamente abbinato ad interventi fotovoltaici, principalmente con 1 ricarica e 1 scenari di scarico, con bassi requisiti di dissipazione del calore e bassa domanda di sistemi di controllo della temperatura professionali. La serie Tesla Powerwall viene utilizzata principalmente con veicoli elettrici ed è dotata di un sistema completo di raffreddamento a liquido. È simile al sistema di gestione termica di un'auto e può avere funzioni di riscaldamento e raffreddamento, ma il sistema di controllo della temperatura non è universale in altri prodotti nel campo dello stoccaggio domestico, e la nuova soluzione di Tesla intende annullare la soluzione di raffreddamento a liquido.

Modello di business dello stoccaggio energetico industriale;

Soluzione di archiviazione domestica Tesla;

3. Controllo della temperatura IDC: “East Data West Computing” aggiunge più potere al settore, e il basso PUE favorisce la velocità di penetrazione del raffreddamento a liquido

Dimensioni del mercato cinese del controllo della temperatura IDC e tasso di crescita anno su anno 2016 A 2020.

Internet e il cloud computing favoriscono lo sviluppo su larga scala di IDC, E “East Data West Computing” aggiunge potenza più potente.
Lo ha riferito il Ministero dell'Industria e dell'Informatica, raggiungerà la portata del mercato dei data center del mio paese 248.6 miliardi di yuan 2021. In February 2022, the National Development and Reform Commission, the National Energy Administration and others jointly issued a document agreeing to start the construction of national computing power hub nodes in 8 places including Beijing-Tianjin-Hebei, the Yangtze River Delta, and the Guangdong-Hong Kong-Macao Greater Bay Area, and plan 10 national data center clusters. IL “East Data West Computing” project will further accelerate the development of data centers.
The temperature control energy consumption in data centers is high, and temperature control energy saving is the key to reducing PUE.

Air cooling is still the dominant technology, but the penetration rate of liquid cooling is growing steadily. Liquid cooling is expected to be more economical throughout its life cycle, driving its penetration rate to continue to increase:
① Liquid cooling can reduce IDC electricity costs and improve IDC operation economics.
IL 10 data center clusters of “East Data West Computing” will drive the rapid development of large and super-large IDCs; but the larger the IDC, the greater its energy consumption and the greater its operating costs. According to Huawei’s survey, for a 10MW IDC, the electricity cost accounts for more than 60% of the overall operating cost of the IDC during its 10-year life cycle. Academician Wu Hequan proposed that replacing air conditioning cooling with liquid cooling can save 30% of electricity compared to traditional methods, effectively reducing operating costs. From the perspective of overall IDC operation, large and super-large IDCs are more suitable for liquid cooling technology.
② The localization of cooling liquid promotes the improvement of the economic efficiency of liquid cooling technology itself.
Alibaba Cloud has begun to build super-large IDCs with immersion liquid cooling technology. The PUE value of IDC can be as low as 1.15, and is currently trying to replace the key link cooling liquid with domestic ones. If the research and development is successful, the cost of immersion liquid cooling data centers will be greatly reduced, the commercial maturity of liquid cooling technology will be improved, and the penetration rate of liquid cooling will be promoted.

Energy consumption distribution of data centers with different PUE;

The cumulative number of 5G base stations built and put into operation in my country (10,000);

4. Temperature control of new energy vehicles: The penetration rate of new energy vehicles continues to increase, and liquid cooling has become the mainstream.
The scale of new energy vehicles is gradually expanding, and the penetration rate is rising.
According to statistics from the China Automobile Association, the annual sales of new energy vehicles in my country exceeded 3.5 milioni di euro 2021, an increase of 113.9% year-on-year, and the penetration rate increased to 13.4%. According to statistics from Gasgoo, the sales of pure electric passenger vehicles in 2021 reached 2.734 milioni, an increase of more than 120% year-on-year. The production and sales of new energy vehicles in my country are still showing a high growth trend.
Power batteries are greatly affected by temperature, and battery temperature control drives the value of thermal management of new energy vehicles to increase.

Heat accumulation in the power battery pack can easily cause uneven internal temperature of the battery, affecting its consistency, reducing the efficiency of the charge and discharge cycle, affecting the power and energy of the battery, and in severe cases, it will also lead to thermal runaway, affecting system safety and reliability.

2014-2021 H1 China New Energy Vehicle Sales Statistics and Growth;

2015-2020 China New Energy Vehicle Penetration Analysis (Unità:%);

Liquid cooling has become the mainstream temperature control technology for new energy vehicles: Tesla, BYD and other representative companies have adopted liquid cooling technology in thermal management technology, and liquid cooling has also become the main cooling method for power batteries.
Car companies have increased their requirements for battery heat dissipation, and the penetration rate of liquid cooling continues to rise. According to statistics, In 2019, soltanto 6% of customers required that the power battery pack should not diffuse heat; In 2020, the proportion increased to 14%; In 2021, it increased significantly to 86%, and accordingly, the penetration rate of liquid cooling will continue to rise.

Iteration of domestic PACK integration technology (representative enterprises);
Statistics of CATL customer heat dissipation requirements;

IV. Calculation of power storage temperature control market space
It is estimated that the global power storage temperature control market will reach 9.10 miliardi di yuan 2025, of which air cooling and liquid cooling account for 46.83% E 53.17% rispettivamente. From 2021 A 2025, the global power storage temperature control market size CAGR will reach 103.65%. Calculation and results of temperature control market space in other tracks: In 2025, the temperature control market of other related tracks such as IDC, 5G base stations and new energy vehicles will reach a total of 244.591 billion yuan; CAGR from 2021 A 2025 will reach 15.19%

Core assumptions for the calculation of the global power storage temperature control market space:
Calculation of the global power storage temperature control market from 2020 A 2025;
Calculation of the temperature control market space of other tracks from 2020 A 2025;

V. Energy storage temperature control and temperature sensor

1. Temperature Application of temperature sensors in energy storage temperature control
“Temperature sensors are used in energy storage, mainly in household and industrial and commercial energy storage, stoccaggio dell’energia di comunicazione, and grid-level box energy storage. We have not yet entered this business.” Huagong Gao Li told the temperature sensor researcher, “The demand for this business is small and cannot meet our scale requirements.

(YAXUN box energy storage CCS-screw fixing solution)

“Our YAXUN temperature sensors are mostly used in household and industrial and commercial energy storage, stoccaggio dell’energia di comunicazione, and grid-level box energy storage. “We will launch the energy storage CCS battery module temperature/voltage acquisition solution in 2022, using home/commercial energy storage CCS, communication energy storage CCS, and box-type energy storage CCS to solve the corresponding different energy storage temperature acquisition problems. CCS (Cells Contacting System), questo è, the wiring harness board integration, acquisition integration, assembly or wiring harness isolation board. Energy storage CCS, installed on the battery pack, forming a set of battery modules.

(YAXUN home/commercial energy storage CCS-FPC solution)

“Our energy storage CCS, through copper and aluminum bars, realizes the series and parallel connection of battery cells, outputs current; collects battery cell voltage; collects battery cell temperature. We have screw fixing solutions, laser welding solutions, ultrasonic welding solutions, and FPC solutions. "

(YAXUN Communication Energy Storage CCS-Laser Welding Solution)

2. Application of temperature sensors in energy storage sales channels
The sales team of the temperature sensor company should judge whether its product advantages are suitable for grid-level energy storage customers. It is also necessary to judge whether there is a team that is deeply engaged in the power grid and grid-level energy storage industry. In tal caso, then set up a “grid industry temperature sensor sales team”. Expand product manufacturers involved in power generation, transmission, and distribution. Many products can use temperature sensors. It is also necessary to deeply cultivate the grid-level energy storage industry. Inoltre, energy storage temperature control manufacturers are also important target customers for temperature sensors!

Multiple forces are competing for the energy storage temperature control market. The current participants in the energy storage temperature control market are roughly divided into three categories: data center temperature control manufacturers, industrial temperature control manufacturers, and automotive thermal management manufacturers.

Finalmente, it is necessary to remind that companies that provide temperature control equipment and solutions for grid-level energy storage are also customers of temperature sensors!