Temperatuursensoren worden gebruikt voor de temperatuurregeling van energieopslag

Temperatuurcontroleset (NTC, PT100, PT1000, DS18B20 energieopslagsensor) is een belangrijke garantie voor de veilige en economische exploitatie van energieopslag. In toepassingen voor batterij-energieopslag, de temperatuursensor is voornamelijk verantwoordelijk voor het detecteren van de temperatuurveranderingen van de batterij. Wanneer de batterijtemperatuur een bepaalde drempel bereikt, het BMS beëindigt automatisch het opladen en ontladen van de batterij.
Volgens onvolledige statistieken, er waren 50 brand- en explosie-ongevallen in energieopslagcentrales in de wereld in de 10 jaar vanaf 2011 naar 2021. Onder hen, er waren 30 in Zuid-Korea, 3 in China, 2 in de Verenigde Staten, 1 in Japan, En 1 in België. Dat meldt China Energy News, de “4.16” Peking Dahongmen Energy Storage Power Station-ongeval in 2021 veroorzaakt 3 sterfgevallen, 1 blessure, en directe verliezen van 16.6081 miljoen yuan.

Analyse van de oorzaken van enkele veiligheidsongevallen bij energieopslag

Temperatuursensoren worden gebruikt voor energieopslag

Temperatuursensoren voor temperatuurregeling van batterij-energieopslag

Energieopslagbatterij en NTC-temperatuursensor

De belangrijkste oorzaken van ongevallen in energieopslagcentrales zijn:: defecten aan de lithiumbatterij zelf en het managementsysteem, thermische overstroming in de lithiumbatterij, en slechte warmteafvoer tijdens het opladen en ontladen.
De National Energy Administration heeft de “14e Vijfjarenplan voor energieveiligheidsproductie”, gericht op de verbetering van de veilige werkingstechnologie voor elektrochemische energieopslag. De “Nieuwe specificaties voor projectbeheer voor energieopslag (Tussentijds) (Concept voor commentaar)” benadrukt het veiligheidsprincipe en stelt eisen aan het veiligheidsbeheer voor de gehele levenscyclus. . In principe wordt voorgesteld dat, er zullen geen nieuwe grootschalige energieopslagprojecten voor cascadegebruik van energiebatterijen worden gebouwd om de ontwikkeling van grote veiligheidsproblemen te voorkomen.

Verdeling van de status van de veiligheidsgebeurtenis voor energieopslag

1.1 Temperatuurcontrolekit als uitvoerder van thermisch beheer om de veiligheid van energieopslagsystemen te garanderen

Thermisch beheer is een belangrijk middel om de veilige werking van energieopslagsystemen te garanderen:

Verbeter de veiligheid van energieopslag vanuit twee invalshoeken:

①Verbeter de veiligheidsprestaties van de batterij zelf en verminder de kans op lekrijden, kortsluiting en andere ongunstige omstandigheden, voornamelijk afhankelijk van de technische verbetering van batterijbedrijven.

②Verbeter de stabiliteit van de batterij tijdens gebruik door middel van thermisch beheer, zodat de accu tijdens het opladen binnen het veilige bedrijfsparameterbereik blijft, ontladen, en statische toestanden, en vermijdt het betreden van een thermische op hol geslagen toestand. Vertrouw vooral op BMS om de status van lithiumbatterijen te controleren, en vertrouw op temperatuurcontroleapparatuur om de constante temperatuur en vochtigheid van lithiumbatterijen te regelen.

Schematisch diagram van de structuur van een elektrochemisch energieopslagsysteem

② BMS bewaakt de temperatuurveranderingen van energieopslagbatterijen en is de beslisser op het gebied van thermisch beheer in energieopslagsystemen.
③ Temperatuurregeling is de uitvoerder van het thermische beheer van het energieopslagsysteem, die de temperatuur en vochtigheid van de energieopslagbatterij in een geschikte staat houdt.

Het temperatuurcontrolesensorsysteem implementeert de BMS-strategie voor thermisch beheer, verzamelt temperatuurgegevens en past de temperatuur en vochtigheid van het energieopslagsysteem aan door de verwarming te regelen, koeling en andere apparatuur volgens een bepaalde logica, zodat de batterij zich in een veilige en efficiënte werkingstoestand bevindt.

Het optimale temperatuurbereik van de lithiumbatterij is 10-35℃, en de vereisten voor temperatuurregelingstechnologie zijn prominent aanwezig;

Het bedrijfstemperatuurbereik van de energieopslagbatterij en de batterij is uit de hand gelopen;

Temperatuur- en vochtigheidsregeling beïnvloeden de uitgebreide prestaties van lithiumbatterijen en houden verband met de economische efficiëntie van energieopslag gedurende de hele levenscyclus

Onjuiste temperatuur- en vochtigheidsregeling zal ertoe leiden dat de capaciteit van de lithiumbatterij uitvalt, verkort leven, en prestatievermindering, waardoor de economische efficiëntie van energieopslag gedurende de hele levenscyclus wordt verminderd.

Verschil in bedrijfstemperatuur van de batterij

De belangrijkste effecten van vochtigheid op de lithiumbatterij:
Een te hoge luchtvochtigheid zal de interne reactie van de batterij verergeren, waardoor de batterij uitpuilt en de schaal scheurt, en tenslotte het verminderen van de thermische stabiliteit van de elektrolyt. De kritieke tijd van thermische runaway onder de voorwaarde van 100% vochtigheid is 7.2% eerder dan dat onder 50% vochtigheid. Vochtigheid in een bepaald bereik verergert het proces van thermische overstroming van de batterij.
Temperatuur heeft drie belangrijke effecten op lithiumbatterijen:
1) Capaciteit en levensduur: Als de temperatuur te hoog of te laag is, het elektrodemateriaal zal beschadigd raken, wat resulteert in het oplossen van metaalionen, hoe sneller de capaciteit van de lithiumbatterij afneemt, en hoe korter de levensduur van de cyclus. Als de werkomgevingstemperatuur van de accu met 15° stijgt, de levensduur van de batterij wordt verkort met 50%.
2) Thermisch runaway-risico: Als de warmte die wordt gegenereerd door het opladen en ontladen van de lithiumbatterij niet op tijd kan worden afgevoerd, dit zal leiden tot hoge temperaturen in de lithiumbatterij, wat gemakkelijk problemen veroorzaakt zoals de ontleding van de SEI-film en het vrijkomen van warmte, endotherme verdamping van elektrolyten, en het smelten van het diafragma. Dit zal leiden tot kortsluiting tussen de positieve en negatieve elektroden, batterij defect, en zelfs veiligheidsproblemen zoals verbranding en explosie in ernstige gevallen. Tegelijkertijd, De thermische runaway van een enkele batterij kan gemakkelijk een kettingreactie veroorzaken en de thermische runaway van het energieopslagsysteem veroorzaken.
3) Kenmerken bij lage temperaturen: Wanneer de temperatuur laag is, de ladingsoverdracht van de lithiumbatterij is slecht en de laadprestaties zijn verminderd. Op zijn minst, lithium zal neerslaan en zich ophopen aan de negatieve elektrode, vermindering van de capaciteit en thermische veiligheid van de batterij, en in het ergste geval, het membraan wordt doorboord om kortsluiting te veroorzaken. Een lage temperatuur zal ook de levensduur van de batterij ernstig verkorten. De levensduur van een lithiumbatterij bij -40°C is minder dan de helft van die bij 25°C.
Hoe groter de ontladingssnelheid van lithiumbatterijen en hoe langer de werktijd, hoe meer warmte ze produceren;
De warmteproductie van batterijen bestaat uit Joule-warmte en reactiewarmte, die beide worden beïnvloed door de omgevingstemperatuur, werktijd, en laad- en ontlaadsnelheid.

Links: Warmteafgiftevermogen van de batterij, warmteafgifte en tijdrelatiecurve bij 20℃; Rechts: Warmteafgiftevermogen van de batterij, warmteafgifte- en tijdsrelatiecurve bij 1C

① Naarmate de laad- en ontlaadsnelheid toeneemt, de warmteafgiftesnelheid van de batterij neemt aanzienlijk toe. Bij 20℃, de warmteopwekkingssnelheid bij 1C neemt toe met 530.5% vergeleken met 0,3C;

② Het houdt verband met de werktijd van de batterij. Hoe meer warmte er wordt gegenereerd, hoe meer geaccumuleerde warmte er waarschijnlijk wordt veroorzaakt;

③ De stijging van de omgevingstemperatuur zal de moeilijkheid van de warmteafvoer door convectie van de batterij vergroten.

Mdule werkelijke meting van 1 cyclus batterij cel temperatuurstijging verandering diagram

Energieopslagsysteem heeft een grote capaciteit en een hoog tempo als ontwikkelingstrend, en de vraag naar temperatuurbeheersing groeit
Energieopslag is verschoven van back-up naar hoofdgebruik, en nam actief deel aan frequentiemodulatie en piekregulatie. Grote capaciteit en hoge snelheid zijn een ontwikkelingstrend geworden, die de toename van de warmteontwikkeling door batterijen stimuleert.

Energieopslag verandert van back-up naar hoofdgebruik

Schematisch diagram van de technische oplossing van een centrale voor gedeelde energieopslag

II. Vloeistofkoelingstechnologie bij de temperatuurregeling van energieopslag
De verwachting is dat de penetratiegraad verder zal toenemen

De technologie voor temperatuurregeling van energieopslag bestaat voornamelijk uit luchtkoeling en vloeistofkoeling, en warmtepijpen en faseverandering worden onderzocht.

Momenteel, luchtkoeling en vloeistofkoeling zijn de belangrijkste, en heatpipe-koeling en faseveranderingskoeling bevinden zich in de onderzoeksfase.

Effectprestaties van verschillende technologiepaden voor temperatuurregeling

Luchtkoeling: Een koelmethode waarbij lucht als koelmedium wordt gebruikt en convectiewarmteoverdracht wordt gebruikt om de temperatuur van de batterij te verlagen. Echter, vanwege de lage soortelijke warmtecapaciteit en thermische geleidbaarheid van lucht, het is meer geschikt voor relatief kleine basisstations voor energiecommunicatie en kleine energieopslagsystemen.

Vloeistofkoeling: Gebruik vloeibare convectiewarmteoverdracht om de door de batterij gegenereerde warmte over te dragen. Omdat de specifieke warmtecapaciteit en thermische geleidbaarheid van vloeistof hoger zijn dan die van lucht, het is meer geschikt voor energieopslagsystemen met hoog vermogen, datacentra, Nieuwe energievoertuigen, enz.

Heatpipe-koeling: Warmtepijpkoeling is afhankelijk van de faseverandering van de werkvloeistof in de gesloten schaal om warmte-uitwisseling te bereiken, die is onderverdeeld in koude luchtkoeling en koude vloeistofkoeling. (Momenteel in de onderzoeksfase, dit artikel zal er voorlopig niet op ingaan)

Faseverandering koeling: Faseveranderingskoeling is een koelmethode waarbij faseveranderingsmaterialen worden gebruikt om energie te absorberen. (Momenteel in de onderzoeksfase, dit artikel zal er voorlopig niet op ingaan.)

Vergelijking tussen vloeistofkoeling en andere temperatuurcontroletechnologieën

Luchtkoeling technologie: De technologie voor geforceerde luchtkoeling is volwassen, en het ontwerp van de luchtkanalen is het belangrijkste punt.

Vloeibare koeltechnologie: Vloeistofkoeling heeft betere warmteafvoerprestaties, en aangepast stroomkanaalontwerp is de moeilijkheid.

Samenstelling van het vloeistofkoelsysteem:
Het bestaat hoofdzakelijk uit een koelmiddelcirculatiesysteem, een koelvloeistofcirculatiesysteem (elektronische waterpomp, waterkoeling pijp, waterreservoir, batterij koude plaatgroep) en een controlesysteem. Het hoofdonderdeel is een vloeistofkoelplaat voor de batterij.
Er zijn twee veelgebruikte modi:
Eén daarvan is direct contact om de batterijmodule in vloeistof onder te dompelen; de andere is indirect contact om een ​​vloeistofkoelplaat tussen de batterijen te plaatsen. Vloeistofkoeling vereist het gebruik van hulpapparatuur zoals elektronische pompen. Vergeleken met luchtkoeling, vloeistof heeft een hoge warmteoverdrachtscoëfficiënt en kan worden gebruikt voor het koelen van batterijen met een grote capaciteit. Het wordt niet beïnvloed door hoogte en luchtdruk en heeft een groter aanpassingsvermogen, maar de vloeistofkoelingsmethode heeft hoge kosten vanwege dure apparatuur. Voor batterijsystemen, Bij vloeistofkoeling bij direct contact bestaat het risico op lekkage. Momenteel, De belangrijkste oplossing is de vloeistofkoeling van de vloeistofkoelplaat met indirect contact.

Schematisch diagram van de structuur van het waterkoelsysteem
Indeling van vloeistofkoelingspijpleiding
Vloeistofkoeling heeft een hogere specifieke warmtecapaciteit en thermische geleidbaarheid
CATL vloeistofkoelkast schematisch diagram en prestatieparameters

Vloeistofkoeling heeft een uitstekend koeleffect, hogere benutting van de ruimte, lager energieverbruik, en breder toepassingsbereik.
① Uitstekend koeleffect: De thermische geleidbaarheid van vloeistof is 3 keer zo groot als lucht, en het kost meer dan 1000 maal de warmte van hetzelfde luchtvolume. Luchtkoeling kan over het algemeen het temperatuurverschil van de batterijcel binnen 5-10 ℃ regelen, terwijl de vloeistofkoeling binnen 5℃ kan worden geregeld. Een beter ontwerp kan het temperatuurverschil tussen de koelvloeistofinlaatleiding en de retourleiding binnen 2 ℃ regelen.
② Hoger ruimtegebruik: Voor vloeistofkoeling zijn geen gereserveerde warmteafvoerkanalen nodig, waardoor de voetafdruk van het energieopslagsysteem aanzienlijk wordt verkleind;
③ Lager energieverbruik: Temperatuurregeling is goed voor ongeveer 35% van het energieverbruik, dit is de apparatuur met het hoogste energieverbruik, behalve IT-apparatuur. Vergeleken met traditionele luchtkoelingstechnologie, het vloeistofkoelsysteem bespaart ongeveer 30% naar 50% van het elektriciteitsverbruik. De algehele energie-efficiëntie van de datacenterruimte met behulp van vloeistofkoelingstechnologie zal worden verbeterd 30%.
④ Breder toepassingsbereik: Vloeistofkoeling is beter aanpasbaar aan zware omstandigheden en kan beter samenwerken met de opwekking van wind- en zonne-energie, zoals hoogzout land aan zee, woestijnen, enz.
⑤ Vloeistofkoeling verbetert de levensduur van de batterij: Onder vloeistofkoelingstechnologie, levensduur van de batterij kan worden verlengd met 10%.

Energieopslagbatterij en PT100 PT100 temperatuursensor

Effectprestaties van verschillende technologiepaden voor temperatuurregeling;

Unieke voordelen van vloeistofkoeling op het gebied van energieopslag;

Warmte pijp, faseverandering koeling: Beide bevinden zich in de onderzoeksfase en zijn nog niet gebruikt in energieopslagsystemen op batterijen;

Warmtepijpkoeling is afhankelijk van de faseverandering van de werkvloeistof in de gesloten schaal om warmte-uitwisseling te bereiken. Faseveranderingskoeling is een koelmethode waarbij faseveranderingsmaterialen worden gebruikt om energie te absorberen.

Faseverandering koeling telprincipe;
Heatpipe-koelprincipe;
Werkingsschema van een natuurlijk koelsysteem voor energieopslag met faseverandering

Technische status: luchtkoeling heeft in dit stadium een ​​hoge marktpenetratiegraad, en vloeistofkoelingsproducten worden gepromoot

Profiteren van het feit dat de ontwikkeling van energieopslag zich nog in de beginfase bevindt, de meeste projecten zijn kleine energieopslagsystemen met een kleine capaciteit en vermogen. De luchtkoelingsefficiëntie kan aan de vraag voldoen, en het economische voordeel ondersteunt de hoge marktpenetratiegraad.

De waarde van luchtkoeling per GWh is 30 miljoen, wat zuiniger is dan een vloeistofkoelsysteem

Luchtkoeling heeft een hoge betrouwbaarheid vergeleken met vloeistofkoeling: ①Het luchtkoelsysteem heeft een eenvoudige structuur en is gemakkelijker te installeren en te onderhouden. ②Sommige vloeistofkoelsystemen brengen nog steeds risico's met zich mee, zoals lekkage van koelvloeistof en meerdere storingspunten, en het luchtkoelsysteem is relatief betrouwbaarder.

De efficiëntie van luchtkoeling kan nog steeds worden verbeterd, en er is nog steeds ruimte voor marktruimte. Luchtkoeling kan de efficiëntie van koeling en verwarming verbeteren door het ontwerp van de luchtkanalen te optimaliseren, de richting beheersen, stroomsnelheid en pad van de luchtstroom.

Temperatuurverdeling van natuurlijke convectie en geforceerde luchtkoeling van batterijpakketten;
Waardeverdeling van vloeistofkoelsysteemoplossingen;

Reguliere bedrijven zoals CATL, Sungrow-voeding, en BYD zijn begonnen met het vergroten van de promotie van vloeistofkoelingsproducten.

DS18B20 energieopslagsensor

Technologische trends:

(1) De penetratiesnelheid van vloeistofkoeling neemt toe, en luchtkoeling heeft nog steeds een plaats

(2) De verwachting is dat de winstgevendheid van energieopslag zal verbeteren, wat bevorderlijk is voor de toename van de penetratiesnelheid van vloeistofkoeling

Vergeleken met ternaire batterijen, Lithium-ijzerfosfaatbatterijen hebben lage kosten en kunnen de energieopslagkosten verlagen: de prijskosten van NCM811 ternaire lithiumbatterijen zijn 1.0-1.2 yuan/Wh, en de energiedichtheid is 170-200Wh/kg; de prijs van lithium-ijzerfosfaatbatterijen is 0.5-0.7 yuan/Wh, en de energiedichtheid is 130-150 Wh/kg.

De daling van de batterijprijzen zal een keerpunt teweegbrengen in de economische efficiëntie van energieopslag

De verwachting is dat de winstgevendheid van energieopslagsystemen zal verbeteren, en de penetratiesnelheid van vloeistofkoeling kan toenemen: Volgens voorspellingen van de sector, De kosten van energieopslagsystemen zullen naar verwachting dalen 0.84 yuan/Wh door 2025. Momenteel, energieopslag bevindt zich in de beginfase van commerciële ontwikkeling, met een hoge kostengevoeligheid en de betrouwbaarheid van vloeistofkoelingstechnologie moet worden verbeterd, dus de penetratiesnelheid van luchtkoeling is relatief hoog; naarmate het winstmodel van energieopslag verbetert, de kostengevoeligheid neemt af, en vloeistofkoelingstechnologie blijft rijpen en verbeteren, Verwacht wordt dat dit de penetratiegraad van vloeistofkoeling zal doen toenemen.

Lithium-ijzerfosfaatbatterijen zijn vanwege hun hoge kosten beter geschikt voor energieopslagbatterijen

Batterijtechnologie heeft een breed scala aan toepassingen in energieopslag

(3) De verwachting is dat de vraag naar grootschalige energieopslag zoals pieklastregulering en frequentieregulering zal toenemen, wat de ontwikkeling van vloeistofkoeling kan bevorderen

(4) Oplossingen voor vloeistofkoeling kunnen de economische efficiëntie van energieopslag gedurende de hele levenscyclus verbeteren

Nieuwe energielocaties gebruiken doorgaans de genivelleerde elektriciteitskosten (LCOE) om de economische efficiëntie te evalueren. Gezien het feit dat energieopslag de kenmerken heeft dat het zowel een energiebron als een belasting is, de genivelleerde kosten van elektriciteit worden gebruikt als de kernindicator en veiligheid wordt geïntroduceerd om de economische efficiëntie van energieopslag gedurende de hele levenscyclus ervan te evalueren. De praktische toepassing van temperatuurregeling voor vloeistofkoeling op het gebied van energieopslag kan de technische voordelen ervan ten volle benutten en de verbetering van de economische efficiëntie van energieopslag gedurende de gehele levenscyclus ervan bewerkstelligen..

3. Meerdere groeisporen bevorderen gezamenlijk de voortdurende groei van de temperatuurbeheersingsindustrie
(I) Temperatuurcontroletechnologie heeft dezelfde oorsprong, en bedrijven voor temperatuurbeheersing van energieopslag komen doorgaans via andere sporen binnen

Energieopslag bevindt zich nog in de beginfase, en bedrijven voor temperatuurbeheersing van energieopslag zijn allemaal vanuit andere sporen binnengekomen, voornamelijk bedrijven voor precisietemperatuurregeling, bedrijven voor temperatuurbeheersing van nieuwe energievoertuigen, en industriële temperatuurcontrolebedrijven.

Vergelijking van vereisten voor andere temperatuurregelapparatuur en temperatuurregelapparatuur voor energieopslag

De marktstructuur voor temperatuurbeheersing van energieopslag is onzeker, en de ontwikkelingsvooruitzichten zijn hoog. Volgens de voorspelling van BNEF, de wereld zal investeren $262 miljard in de komende tien jaar om 345 GW/999 GWh aan energieopslagsystemen in te zetten, en de stroomafwaartse vraag is sterk, zorgen voor een sterke groei in de vraag naar temperatuurbeheersing. Alle bedrijven zetten energieopslag met temperatuurbeheersing in om nieuwe groeipolen te veroveren.

(II) Temperatuurregeling voor energieopslag
1. Grootschalige energieopslag is de sleutel tot de ontwikkeling van energieopslag en het belangrijkste spoor van temperatuurbeheersing van energieopslag.
Grootschalige energieopslag is de sleutel tot de grootschalige ontwikkeling van energieopslag en zal naar verwachting een hoog aandeel behouden. Neem de Verenigde Staten en China, de twee belangrijkste markten ter wereld, als voorbeelden: ① De nieuw toegevoegde schaal van operatie in de Verenigde Staten bestaat voornamelijk uit grootschalige energieopslag, en de trend van grootschalige ontwikkeling is duidelijk. ② Het groeipunt van de Chinese energieopslag ligt aan de kant van de stroomvoorziening en het elektriciteitsnet, voornamelijk op het gebied van piek- en frequentieregeling.
Grootschalige energieopslag heeft de kenmerken van een grote capaciteit en een complexe werkomgeving, en stelt hogere eisen aan temperatuurregelsystemen, waardoor naar verwachting het aandeel vloeistofkoeling zal toenemen.

De omvang van de Amerikaanse markt voor energieopslag uit 2021 naar 2026
Projecten voor gedeelde energieopslag geregistreerd in provincies door het hele land

2. Industriële en commerciële energieopslag heeft nog steeds temperatuurbeheersing nodig, en de vraag naar temperatuurbeheersing van thuisopslag is relatief laag
De ontwikkeling van industriële en commerciële energieopslag wordt gedreven door de economie, en er moet een temperatuurcontrolesysteem worden geconfigureerd om het warmtedissipatieprobleem op te lossen:
Factoren zoals het beleid inzake piekelektriciteitsprijzen, stijgende elektriciteitskosten voor een hoog energieverbruik, en de vraag naar back-upstroom zorgen voor de groei van de vraag naar opslag voor industriële en commerciële gebruikers. Industriële en commerciële energieopslag moet vertrouwen op temperatuurbeheersing om de warmte af te voeren als gevolg van veelvuldig opladen en ontladen, maar de warmteontwikkeling is klein, en het aandeel luchtkoeling zal naar verwachting relatief hoog zijn.
Thuisopslag wordt voornamelijk gebruikt om de elektriciteitsrekening van huishoudens te besparen. Het heeft de kenmerken van een kleine capaciteit en een lage gebruiksfrequentie, en de vraag naar temperatuurbeheersing is relatief klein:
De schaal van thuisopslag ligt meestal onder de 30 kWh, en het wordt meestal gecombineerd met fotovoltaïsche activiteiten, voornamelijk met 1 opladen en 1 ontladingsscenario's, met lage warmteafvoervereisten en een lage vraag naar professionele temperatuurregelsystemen. De Tesla Powerwall-serie wordt voornamelijk gebruikt bij elektrische voertuigen en is uitgerust met een compleet vloeistofkoelsysteem. Het is vergelijkbaar met het thermische beheersysteem van een auto en kan verwarmings- en koelfuncties hebben, maar het temperatuurcontrolesysteem is niet universeel in andere producten op het gebied van thuisopslag, en Tesla's nieuwe oplossing is van plan de oplossing voor vloeistofkoeling te annuleren.

Bedrijfsmodel voor industriële energieopslag;

Tesla-oplossing voor thuisopslag;

3. IDC-temperatuurregeling: “Oost-Data West Computing” voegt meer macht toe aan de sector, en een lage PUE bevordert de penetratiesnelheid van vloeistofkoeling

De omvang van de Chinese IDC-markt voor temperatuurbeheersing en het groeipercentage op jaarbasis van 2016 naar 2020.

Het internet en cloud computing bevorderen de grootschalige ontwikkeling van IDC, En “Oost-Data West Computing” voegt meer krachtige kracht toe.
Volgens het ministerie van Industrie en Informatietechnologie, de omvang van de datacentermarkt van mijn land zal bereiken 248.6 miljard yuan binnen 2021. In februari 2022, de Nationale Commissie voor Ontwikkeling en Hervorming, De National Energy Administration en anderen hebben gezamenlijk een document uitgegeven waarin zij overeenkomen om te beginnen met de bouw van nationale knooppunten voor rekenkracht 8 plaatsen waaronder Beijing-Tianjin-Hebei, de Yangtze-rivierdelta, en de Greater Bay Area Guangdong-Hong Kong-Macau, en plannen 10 nationale datacenterclusters. De “Oost-Data West Computing” project zal de ontwikkeling van datacenters verder versnellen.
Het energieverbruik voor temperatuurregeling in datacenters is hoog, en temperatuurregeling. Energiebesparing is de sleutel tot het terugdringen van de PUE.

Luchtkoeling is nog steeds de dominante technologie, maar de penetratiegraad van vloeistofkoeling groeit gestaag. Verwacht wordt dat vloeistofkoeling gedurende de hele levenscyclus zuiniger zal zijn, waardoor de penetratiegraad blijft stijgen:
① Liquid cooling can reduce IDC electricity costs and improve IDC operation economics.
De 10 data center clusters of “Oost-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 miljoen binnen 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 miljoen, 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 (Eenheid:%);

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, alleen 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 miljard yuan binnen 2025, of which air cooling and liquid cooling account for 46.83% En 53.17% respectievelijk. From 2021 naar 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 naar 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 naar 2025;
Calculation of the temperature control market space of other tracks from 2020 naar 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, communication energy storage, 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, communication energy storage, 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), dat is, 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. Zo ja, 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. In aanvulling, 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.

Eindelijk, 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!