Cảm biến nhiệt độ được sử dụng để kiểm soát nhiệt độ lưu trữ năng lượng

Bộ kiểm soát nhiệt độ (NTC, PT100, PT1000, Cảm biến lưu trữ năng lượng DS18B20) là sự đảm bảo quan trọng cho hoạt động an toàn và kinh tế của việc lưu trữ năng lượng. Trong các ứng dụng lưu trữ năng lượng pin, cảm biến nhiệt độ chịu trách nhiệm chính trong việc cảm nhận sự thay đổi nhiệt độ của pin. Khi nhiệt độ pin đạt đến một ngưỡng nhất định, BMS sẽ tự động chấm dứt hoạt động sạc và xả của pin.
Theo số liệu thống kê chưa đầy đủ, đã có 50 tai nạn cháy nổ ở các nhà máy điện tích trữ năng lượng trên thế giới 10 năm kể từ 2011 ĐẾN 2021. Trong số đó, đã có 30 ở Hàn Quốc, 3 ở Trung Quốc, 2 ở Hoa Kỳ, 1 ở Nhật Bản, Và 1 ở Bỉ. Theo Tin tức Năng lượng Trung Quốc, cái “4.16” Vụ tai nạn nhà máy điện lưu trữ năng lượng Dahongmen Bắc Kinh 2021 gây ra 3 cái chết, 1 chấn thương, và tổn thất trực tiếp của 16.6081 triệu nhân dân tệ.

Phân tích nguyên nhân một số tai nạn an toàn về lưu trữ năng lượng

Cảm biến nhiệt độ được sử dụng để lưu trữ năng lượng

Cảm biến nhiệt độ để kiểm soát nhiệt độ lưu trữ năng lượng pin

Pin lưu trữ năng lượng và cảm biến nhiệt độ NTC

Nguyên nhân chính gây ra sự cố nhà máy điện lưu trữ năng lượng là: khiếm khuyết ở bản thân pin lithium và hệ thống quản lý, thoát nhiệt bên trong pin lithium, và tản nhiệt kém trong quá trình sạc và xả.
Cơ quan Năng lượng Quốc gia đã ban hành “14Kế hoạch 5 năm sản xuất an toàn điện”, tập trung vào việc cải tiến công nghệ vận hành an toàn lưu trữ năng lượng điện hóa. các “Thông số kỹ thuật quản lý dự án lưu trữ năng lượng mới (Tạm thời) (Dự thảo ý kiến)” nhấn mạnh nguyên tắc an toàn và đưa ra các yêu cầu quản lý an toàn cho toàn bộ vòng đời. . Người ta đề xuất rằng về nguyên tắc, sẽ không xây dựng dự án lưu trữ năng lượng sử dụng tầng pin quy mô lớn mới để tránh phát triển các vấn đề an toàn cao.

Phân phối trạng thái sự kiện an toàn lưu trữ năng lượng

1.1 Bộ điều khiển nhiệt độ đóng vai trò là công cụ thực thi quản lý nhiệt để đảm bảo an toàn cho hệ thống lưu trữ năng lượng

Quản lý nhiệt là một phương tiện quan trọng để đảm bảo vận hành an toàn các hệ thống lưu trữ năng lượng:

Nâng cao tính an toàn trong vận hành lưu trữ năng lượng từ hai góc độ:

①Cải thiện hiệu suất an toàn của pin và giảm khả năng bị thủng, ngắn mạch và các điều kiện bất lợi khác, chủ yếu dựa vào sự cải tiến kỹ thuật của các công ty pin.

②Cải thiện độ ổn định của pin trong quá trình hoạt động thông qua quản lý nhiệt, để pin được duy trì trong phạm vi thông số vận hành an toàn trong quá trình sạc, xả thải, và trạng thái tĩnh, và tránh đi vào trạng thái thoát nhiệt. Chủ yếu dựa vào BMS để theo dõi trạng thái của pin lithium, và dựa vào thiết bị kiểm soát nhiệt độ để kiểm soát nhiệt độ và độ ẩm không đổi của pin lithium.

Sơ đồ cấu trúc của hệ thống lưu trữ năng lượng điện hóa

② BMS giám sát sự thay đổi nhiệt độ của pin lưu trữ năng lượng và là người ra quyết định quản lý nhiệt trong hệ thống lưu trữ năng lượng.
③ Kiểm soát nhiệt độ là người thực hiện quản lý nhiệt của hệ thống lưu trữ năng lượng, giữ nhiệt độ và độ ẩm của pin lưu trữ năng lượng ở trạng thái thích hợp.

Hệ thống cảm biến điều khiển nhiệt độ thực hiện chiến lược quản lý nhiệt BMS, thu thập dữ liệu nhiệt độ và điều chỉnh nhiệt độ, độ ẩm của hệ thống lưu trữ năng lượng bằng cách kiểm soát hệ thống sưởi, làm mát và các thiết bị khác theo một logic nhất định, để ắc quy luôn ở trạng thái hoạt động an toàn và hiệu quả.

Phạm vi nhiệt độ tối ưu của pin lithium là 10-35oC, và các yêu cầu về công nghệ kiểm soát nhiệt độ là nổi bật;

Phạm vi nhiệt độ hoạt động của pin lưu trữ năng lượng và pin ngoài tầm kiểm soát;

Kiểm soát nhiệt độ và độ ẩm ảnh hưởng đến hiệu suất toàn diện của pin lithium và liên quan đến hiệu quả kinh tế của việc lưu trữ năng lượng trong suốt vòng đời

Kiểm soát nhiệt độ và độ ẩm không đúng cách sẽ làm hỏng dung lượng pin lithium, cuộc sống rút ngắn, và suy giảm hiệu suất, do đó làm giảm hiệu quả kinh tế của việc lưu trữ năng lượng trong suốt vòng đời.

Chênh lệch nhiệt độ hoạt động của pin

Những ảnh hưởng chính của độ ẩm đến pin lithium:
Độ ẩm xung quanh quá mức sẽ làm trầm trọng thêm phản ứng bên trong của pin, gây phồng pin và vỡ vỏ, và cuối cùng làm giảm độ ổn định nhiệt của chất điện phân. Thời điểm quan trọng của sự thoát nhiệt trong điều kiện 100% độ ẩm là 7.2% sớm hơn thế dưới 50% độ ẩm. Độ ẩm trong một phạm vi nhất định làm trầm trọng thêm quá trình thoát nhiệt của pin.
Nhiệt độ có ba tác động chính đến pin lithium:
1) Năng lực và cuộc sống: Nếu nhiệt độ quá cao hoặc quá thấp, vật liệu điện cực sẽ bị hỏng, dẫn đến sự hòa tan các ion kim loại, dung lượng của pin lithium phân hủy càng nhanh, và vòng đời càng ngắn. Nếu nhiệt độ môi trường làm việc của pin tăng 15°, tuổi thọ pin sẽ bị rút ngắn bởi 50%.
2) Nguy cơ thoát nhiệt: Nếu nhiệt sinh ra khi sạc và xả pin lithium không thể tiêu tan kịp thời, nó sẽ dẫn đến nhiệt độ cao bên trong pin lithium, dễ gây ra các vấn đề như phân hủy màng SEI và giải phóng nhiệt, sự bay hơi thu nhiệt điện phân, và màng tan chảy. Nó sẽ dẫn đến hiện tượng đoản mạch giữa cực dương và cực âm, hỏng pin, và cả những vấn đề về an toàn như cháy nổ trong những trường hợp nghiêm trọng. Đồng thời, sự thoát nhiệt của một cục pin có thể dễ dàng gây ra phản ứng dây chuyền và gây ra sự thoát nhiệt của hệ thống lưu trữ năng lượng.
3) Đặc tính nhiệt độ thấp: Khi nhiệt độ thấp, khả năng truyền điện của pin lithium kém và hiệu suất sạc giảm. Ít nhất, lithium sẽ kết tủa và tích tụ ở điện cực âm, giảm dung lượng và độ an toàn nhiệt của pin, và lúc tồi tệ nhất, màng ngăn sẽ bị thủng gây đoản mạch. Nhiệt độ thấp cũng sẽ làm giảm tuổi thọ pin nghiêm trọng. Tuổi thọ của pin lithium ở -40°C ngắn hơn một nửa so với tuổi thọ ở 25°C.
Tốc độ xả của pin lithium càng lớn và thời gian làm việc càng dài, chúng càng tạo ra nhiều nhiệt;
Sản xuất nhiệt của pin bao gồm nhiệt Joule và nhiệt phản ứng, cả hai đều bị ảnh hưởng bởi nhiệt độ môi trường, thời gian làm việc, và tốc độ sạc và xả.

Bên trái: Công suất giải phóng nhiệt của pin, đường cong giải phóng nhiệt và mối quan hệ thời gian ở 20oC; Phải: Công suất giải phóng nhiệt của pin, Đường cong quan hệ nhiệt lượng và thời gian ở 1C

① Khi tốc độ sạc và xả tăng lên, tốc độ giải phóng nhiệt của pin tăng đáng kể. Ở 20oC, tốc độ sinh nhiệt ở tốc độ 1C tăng thêm 530.5% so với 0,3C;

② Liên quan đến thời gian làm việc của pin. Càng tạo ra nhiều nhiệt, nhiệt tích lũy nhiều hơn có thể được gây ra;

③ Nhiệt độ môi trường xung quanh tăng sẽ làm tăng khó khăn trong việc tản nhiệt đối lưu của pin.

Mdule đo thực tế của 1 Sơ đồ thay đổi nhiệt độ pin chu kỳ tăng lên

Hệ thống lưu trữ năng lượng có dung lượng lớn và tốc độ cao là xu hướng phát triển, và nhu cầu kiểm soát nhiệt độ ngày càng mở rộng
Lưu trữ năng lượng đã chuyển từ dự phòng sang sử dụng chính, và tích cực tham gia điều chế tần số và điều chỉnh đỉnh. Công suất lớn và tốc độ cao đã trở thành xu hướng phát triển, thúc đẩy sự gia tăng sinh nhiệt của pin.

Lưu trữ năng lượng thay đổi từ dự phòng sang sử dụng chính

Sơ đồ giải pháp kỹ thuật trạm lưu trữ năng lượng dùng chung

Ii. Công nghệ làm mát bằng chất lỏng trong điều khiển nhiệt độ lưu trữ năng lượng
Tỷ lệ thâm nhập dự kiến ​​sẽ tiếp tục tăng

Công nghệ kiểm soát nhiệt độ lưu trữ năng lượng chủ yếu là làm mát bằng không khí và làm mát bằng chất lỏng, và ống dẫn nhiệt và sự thay đổi pha đang được nghiên cứu.

Hiện tại, làm mát không khí và làm mát bằng chất lỏng là những cái chính, và làm mát ống dẫn nhiệt và làm mát thay đổi pha đang trong giai đoạn nghiên cứu.

Hiệu suất hiệu quả của các lộ trình công nghệ kiểm soát nhiệt độ khác nhau

Làm mát không khí: Phương pháp làm mát sử dụng không khí làm môi trường làm mát và sử dụng truyền nhiệt đối lưu để giảm nhiệt độ của pin. Tuy nhiên, do nhiệt dung riêng và độ dẫn nhiệt của không khí thấp, nó phù hợp hơn cho các trạm cơ sở truyền thông điện tương đối nhỏ và hệ thống lưu trữ năng lượng nhỏ.

Làm mát bằng chất lỏng: Sử dụng truyền nhiệt đối lưu chất lỏng để truyền nhiệt do pin tạo ra. Vì nhiệt dung riêng và độ dẫn nhiệt của chất lỏng cao hơn không khí, nó phù hợp hơn cho các hệ thống lưu trữ năng lượng cao, trung tâm dữ liệu, xe năng lượng mới, vân vân.

Làm mát ống dẫn nhiệt: Làm mát ống dẫn nhiệt dựa vào sự thay đổi pha của chất lỏng làm việc trong vỏ kín để đạt được sự trao đổi nhiệt, được chia thành làm mát không khí đầu lạnh và làm mát chất lỏng đầu lạnh. (Hiện đang trong giai đoạn nghiên cứu, bài viết này sẽ không thảo luận về nó vào lúc này)

Làm mát thay đổi pha: Làm mát thay đổi pha là phương pháp làm mát sử dụng vật liệu thay đổi pha để hấp thụ năng lượng. (Hiện đang trong giai đoạn nghiên cứu, bài viết này sẽ không thảo luận về nó trong thời gian này.)

So sánh giữa làm mát bằng chất lỏng và các công nghệ kiểm soát nhiệt độ khác

Công nghệ làm mát không khí: Công nghệ làm mát không khí cưỡng bức đã trưởng thành, và thiết kế ống dẫn khí là điểm mấu chốt.

Công nghệ làm mát bằng chất lỏng: Làm mát bằng chất lỏng có hiệu suất tản nhiệt tốt hơn, và thiết kế kênh dòng chảy tùy chỉnh là khó khăn.

Thành phần hệ thống làm mát bằng chất lỏng:
Nó chủ yếu bao gồm một hệ thống tuần hoàn chất làm lạnh, một hệ thống tuần hoàn chất làm mát (máy bơm nước điện tử, ống làm mát nước, bể nước, nhóm tấm lạnh pin) và một hệ thống điều khiển. Thành phần chính là tấm làm mát chất lỏng của pin.
Có hai chế độ thường được sử dụng:
Một là tiếp xúc trực tiếp để nhúng mô-đun pin vào chất lỏng; cái còn lại là tiếp xúc gián tiếp để đặt tấm làm mát chất lỏng giữa các pin. Làm mát bằng chất lỏng đòi hỏi phải sử dụng các thiết bị phụ trợ như bơm điện tử. So với làm mát không khí, chất lỏng có hệ số truyền nhiệt cao và có thể được sử dụng để làm mát pin dung lượng lớn. Nó không bị ảnh hưởng bởi độ cao và áp suất không khí và có phạm vi thích ứng rộng hơn, nhưng phương pháp làm mát bằng chất lỏng có giá thành cao do thiết bị đắt tiền. Đối với hệ thống pin, làm mát bằng chất lỏng ngâm tiếp xúc trực tiếp có nguy cơ rò rỉ. Hiện tại, giải pháp chính là làm mát bằng chất lỏng tấm làm mát pin tiếp xúc gián tiếp.

Sơ đồ cấu trúc hệ thống làm mát bằng nước
Bố trí đường ống làm mát bằng chất lỏng
Làm mát bằng chất lỏng có nhiệt dung riêng và độ dẫn nhiệt cao hơn
Sơ đồ hộp làm mát bằng chất lỏng CATL và các thông số hiệu suất

Làm mát bằng chất lỏng có hiệu quả làm mát tuyệt vời, sử dụng không gian cao hơn, tiêu thụ năng lượng thấp hơn, và phạm vi ứng dụng rộng hơn.
① Hiệu quả làm mát tuyệt vời: Độ dẫn nhiệt của chất lỏng là 3 lần không khí, và nó lấy đi nhiều hơn 1000 lần nhiệt lượng của cùng một thể tích không khí. Làm mát bằng không khí nói chung có thể kiểm soát chênh lệch nhiệt độ của pin trong vòng 5-10oC, trong khi làm mát bằng chất lỏng có thể được kiểm soát trong vòng 5oC. Một thiết kế tốt hơn có thể kiểm soát sự chênh lệch nhiệt độ giữa ống nạp chất làm mát và ống hồi trong vòng 2oC.
② Tận dụng không gian cao hơn: Làm mát bằng chất lỏng không yêu cầu các kênh tản nhiệt dành riêng, giúp giảm đáng kể dấu chân của hệ thống lưu trữ năng lượng;
③ Tiêu thụ năng lượng thấp hơn: Kiểm soát nhiệt độ chiếm khoảng 35% tiêu thụ năng lượng, là thiết bị tiêu thụ năng lượng cao nhất ngoại trừ thiết bị CNTT. So với công nghệ làm mát không khí truyền thống, hệ thống làm mát bằng chất lỏng tiết kiệm khoảng 30% ĐẾN 50% mức tiêu thụ điện. Hiệu suất năng lượng tổng thể của phòng trung tâm dữ liệu sử dụng công nghệ làm mát bằng chất lỏng sẽ được cải thiện nhờ 30%.
④ Phạm vi ứng dụng rộng hơn: Làm mát bằng chất lỏng thích ứng tốt hơn với môi trường khắc nghiệt và có thể hợp tác tốt hơn với việc sản xuất năng lượng gió và năng lượng mặt trời, chẳng hạn như vùng đất có độ mặn cao bên bờ biển, sa mạc, vân vân.
⑤ Làm mát bằng chất lỏng giúp cải thiện tuổi thọ pin: Theo công nghệ làm mát bằng chất lỏng, tuổi thọ pin có thể được tăng lên bằng cách 10%.

Pin lưu trữ năng lượng và cảm biến nhiệt độ PT100 PT100

Hiệu suất hiệu quả của các lộ trình công nghệ kiểm soát nhiệt độ khác nhau;

Ưu điểm độc đáo của làm mát bằng chất lỏng trong lĩnh vực lưu trữ năng lượng;

Ống dẫn nhiệt, làm mát thay đổi pha: Cả hai đều đang trong giai đoạn nghiên cứu và chưa được sử dụng trong hệ thống lưu trữ năng lượng pin;

Làm mát ống dẫn nhiệt dựa vào sự thay đổi pha của chất lỏng làm việc trong vỏ kín để đạt được sự trao đổi nhiệt. Làm mát thay đổi pha là phương pháp làm mát sử dụng vật liệu thay đổi pha để hấp thụ năng lượng.

Nguyên lý đếm làm mát thay đổi pha;
Nguyên lý làm mát ống dẫn nhiệt;
Sơ đồ hoạt động của hệ thống làm mát tự nhiên lưu trữ năng lượng thay đổi pha

Tình trạng kỹ thuật: làm mát không khí có tỷ lệ thâm nhập thị trường cao ở giai đoạn này, và các sản phẩm tản nhiệt bằng chất lỏng đang được khuyến mãi

Hưởng lợi từ thực tế là việc phát triển lưu trữ năng lượng vẫn đang ở giai đoạn đầu, hầu hết các dự án là hệ thống lưu trữ năng lượng nhỏ với công suất và điện năng nhỏ. Hiệu quả làm mát không khí có thể đáp ứng nhu cầu, và lợi thế kinh tế hỗ trợ tỷ lệ thâm nhập thị trường cao.

Giá trị làm mát không khí trên mỗi GWh là 30 triệu, tiết kiệm hơn hệ thống làm mát bằng chất lỏng

Làm mát bằng không khí có độ tin cậy cao so với làm mát bằng chất lỏng: ①Hệ thống làm mát không khí có cấu trúc đơn giản, dễ lắp đặt và bảo trì hơn. ②Một số hệ thống làm mát bằng chất lỏng vẫn có rủi ro như rò rỉ chất làm mát và nhiều điểm lỗi, và hệ thống làm mát không khí tương đối đáng tin cậy hơn.

Hiệu quả làm mát không khí vẫn có thể được cải thiện, và vẫn còn chỗ cho không gian thị trường. Làm mát không khí có thể cải thiện hiệu quả làm mát và sưởi ấm bằng cách tối ưu hóa thiết kế ống dẫn khí, kiểm soát hướng, tốc độ dòng chảy và đường đi của dòng khí.

Phân bố nhiệt độ đối lưu tự nhiên và làm mát không khí cưỡng bức của bộ pin;
Phân bổ giá trị của giải pháp hệ thống làm mát bằng chất lỏng;

Các công ty chính thống như CATL, Nguồn điện Sungrow, và BYD đã bắt đầu tăng cường quảng bá các sản phẩm làm mát bằng chất lỏng.

Cảm biến lưu trữ năng lượng DS18B20

Xu hướng công nghệ:

(1) Tốc độ thâm nhập làm mát bằng chất lỏng tăng lên, và làm mát không khí vẫn có chỗ đứng

(2) Lợi nhuận lưu trữ năng lượng dự kiến ​​​​sẽ cải thiện, điều này có lợi cho việc tăng tốc độ thâm nhập làm mát bằng chất lỏng

So với pin ternary, pin lithium iron phosphate có chi phí thấp và có thể giảm chi phí lưu trữ năng lượng: giá thành của pin lithium ternary NCM811 là 1.0-1.2 nhân dân tệ/Wh, và mật độ năng lượng là 170-200Wh/kg; giá của pin lithium iron phosphate là 0.5-0.7 nhân dân tệ/Wh, và mật độ năng lượng là 130-150 Wh/kg.

Giá pin giảm sẽ tạo ra bước ngoặt về hiệu quả kinh tế của việc lưu trữ năng lượng

Lợi nhuận của hệ thống lưu trữ năng lượng dự kiến ​​sẽ được cải thiện, và tốc độ thâm nhập làm mát bằng chất lỏng có thể tăng: Theo dự báo của ngành, chi phí của hệ thống lưu trữ năng lượng dự kiến ​​sẽ giảm xuống 0.84 nhân dân tệ/Wh bởi 2025. Hiện tại, Lưu trữ năng lượng đang ở giai đoạn đầu phát triển thương mại, với độ nhạy chi phí cao và độ tin cậy của công nghệ làm mát bằng chất lỏng cần được cải thiện, nên tốc độ thâm nhập của làm mát không khí tương đối cao; khi mô hình lợi nhuận của việc lưu trữ năng lượng được cải thiện, độ nhạy chi phí giảm, và công nghệ làm mát bằng chất lỏng tiếp tục trưởng thành và cải tiến, dự kiến ​​nó sẽ thúc đẩy tốc độ thâm nhập của làm mát bằng chất lỏng tăng lên.

Pin lithium sắt photphat phù hợp hơn cho pin lưu trữ năng lượng do hiệu suất chi phí cao

Công nghệ pin có nhiều ứng dụng trong việc lưu trữ năng lượng

(3) Nhu cầu lưu trữ năng lượng quy mô lớn như điều chỉnh tải cao điểm và điều chỉnh tần số dự kiến ​​sẽ tăng, có thể thúc đẩy sự phát triển của làm mát bằng chất lỏng

(4) Giải pháp làm mát bằng chất lỏng có thể cải thiện hiệu quả kinh tế của việc lưu trữ năng lượng trong suốt vòng đời của nó

Các cơ sở năng lượng mới thường sử dụng chi phí điện năng bình đẳng (LCOE) đánh giá hiệu quả kinh tế. Xét rằng việc lưu trữ năng lượng có đặc điểm vừa là nguồn điện vừa là tải, chi phí điện quy dẫn được sử dụng làm chỉ số cốt lõi và mức độ an toàn được đưa ra để đánh giá hiệu quả kinh tế của việc lưu trữ năng lượng trong suốt vòng đời của nó. Ứng dụng thực tế của kiểm soát nhiệt độ làm mát bằng chất lỏng trong lĩnh vực lưu trữ năng lượng có thể phát huy tối đa các lợi thế kỹ thuật của nó và đạt được sự cải thiện hiệu quả kinh tế của việc lưu trữ năng lượng trong suốt vòng đời của nó.

3. Nhiều hướng tăng trưởng cùng nhau thúc đẩy sự phát triển không ngừng của ngành kiểm soát nhiệt độ
(TÔI) Công nghệ kiểm soát nhiệt độ có cùng nguồn gốc, và các công ty kiểm soát nhiệt độ lưu trữ năng lượng thường nhập từ các tuyến đường khác

Lưu trữ năng lượng vẫn đang ở giai đoạn đầu, và các công ty kiểm soát nhiệt độ lưu trữ năng lượng đều đã tham gia từ các hướng khác, chủ yếu là các công ty kiểm soát nhiệt độ chính xác, công ty kiểm soát nhiệt độ xe năng lượng mới, và các công ty kiểm soát nhiệt độ công nghiệp.

So sánh các yêu cầu đối với thiết bị kiểm soát nhiệt độ khác và thiết bị kiểm soát nhiệt độ lưu trữ năng lượng

Cấu trúc thị trường kiểm soát nhiệt độ lưu trữ năng lượng là không chắc chắn, và triển vọng phát triển rất cao. Theo dự báo của BNEF, thế giới sẽ đầu tư $262 tỷ USD trong mười năm tới để triển khai hệ thống lưu trữ năng lượng 345GW/999GWh, và nhu cầu hạ nguồn rất mạnh, thúc đẩy tăng trưởng cao về nhu cầu kiểm soát nhiệt độ. Tất cả các công ty đang triển khai hệ thống lưu trữ năng lượng kiểm soát nhiệt độ để nắm bắt các cực tăng trưởng mới.

(Ii) Kiểm soát nhiệt độ lưu trữ năng lượng
1. Lưu trữ năng lượng quy mô lớn là chìa khóa cho sự phát triển của lưu trữ năng lượng và hướng đi chính của kiểm soát nhiệt độ lưu trữ năng lượng.
Lưu trữ năng lượng quy mô lớn là chìa khóa cho sự phát triển quy mô lớn hơn của lưu trữ năng lượng và dự kiến ​​sẽ duy trì thị phần cao. Lấy Hoa Kỳ và Trung Quốc làm ví dụ, hai thị trường lớn trên thế giới, làm ví dụ: ① Quy mô hoạt động mới được bổ sung ở Hoa Kỳ chủ yếu là lưu trữ năng lượng quy mô lớn trước bàn, và xu hướng quy mô lớn là rõ ràng. ② Điểm tăng trưởng của kho lưu trữ năng lượng của Trung Quốc nằm ở phía cung cấp điện và phía lưới điện, chủ yếu trong điều chỉnh tần số và đỉnh.
Lưu trữ năng lượng quy mô lớn có đặc điểm là công suất lớn và môi trường hoạt động phức tạp, và có yêu cầu cao hơn đối với hệ thống kiểm soát nhiệt độ, dự kiến ​​sẽ tăng tỷ lệ làm mát bằng chất lỏng.

Quy mô của thị trường lưu trữ năng lượng Hoa Kỳ từ 2021 ĐẾN 2026
Dự án lưu trữ năng lượng dùng chung đăng ký tại các tỉnh thành trên cả nước

2. Lưu trữ năng lượng công nghiệp và thương mại vẫn cần kiểm soát nhiệt độ, và nhu cầu kiểm soát nhiệt độ bảo quản tại nhà tương đối thấp
Sự phát triển của việc lưu trữ năng lượng công nghiệp và thương mại được thúc đẩy bởi kinh tế, và cần phải cấu hình một hệ thống kiểm soát nhiệt độ để giải quyết vấn đề tản nhiệt:
Các yếu tố như chính sách giá điện cao điểm, chi phí điện tăng do tiêu thụ năng lượng cao, và nhu cầu điện dự phòng thúc đẩy tăng trưởng nhu cầu lưu trữ cho người dùng công nghiệp và thương mại. Việc lưu trữ năng lượng công nghiệp và thương mại cần dựa vào việc kiểm soát nhiệt độ để tản nhiệt do sạc và xả thường xuyên, nhưng lượng nhiệt sinh ra nhỏ, và tỷ lệ làm mát không khí dự kiến ​​sẽ tương đối cao.
Lưu trữ tại nhà chủ yếu được sử dụng để tiết kiệm hóa đơn tiền điện của hộ gia đình. Nó có đặc điểm là công suất nhỏ và tần suất sử dụng thấp, và nhu cầu kiểm soát nhiệt độ tương đối nhỏ:
Quy mô lưu trữ tại nhà thường dưới 30KWh, và nó thường được kết hợp với hoạt động quang điện, chủ yếu với 1 sạc và 1 kịch bản xả thải, với yêu cầu tản nhiệt thấp và nhu cầu thấp về hệ thống kiểm soát nhiệt độ chuyên nghiệp. Dòng Tesla Powerwall chủ yếu được sử dụng trên xe điện và được trang bị hệ thống làm mát bằng chất lỏng hoàn chỉnh. Nó tương tự như hệ thống quản lý nhiệt của ô tô và có thể có chức năng sưởi và làm mát, nhưng hệ thống kiểm soát nhiệt độ không phổ biến ở các sản phẩm khác trong lĩnh vực lưu trữ gia đình, và giải pháp mới của Tesla có ý định hủy bỏ giải pháp làm mát bằng chất lỏng.

Mô hình kinh doanh lưu trữ năng lượng công nghiệp;

Giải pháp lưu trữ tại nhà của Tesla;

3. Kiểm soát nhiệt độ IDC: “Dữ liệu phía Đông Máy tính phía Tây” tăng thêm sức mạnh cho ngành, và PUE thấp thúc đẩy tốc độ thâm nhập của làm mát bằng chất lỏng

Quy mô thị trường kiểm soát nhiệt độ IDC của Trung Quốc và tốc độ tăng trưởng hàng năm từ 2016 ĐẾN 2020.

Internet và điện toán đám mây thúc đẩy sự phát triển quy mô lớn của IDC, Và “Dữ liệu phía Đông Máy tính phía Tây” thêm sức mạnh mạnh mẽ hơn.
Theo Bộ Công nghiệp và Công nghệ thông tin, quy mô thị trường trung tâm dữ liệu ở nước tôi sẽ đạt tới 248.6 tỷ nhân dân tệ trong 2021. Vào tháng hai 2022, Ủy ban Cải cách và Phát triển Quốc gia, Cơ quan Năng lượng Quốc gia và các cơ quan khác đã cùng ban hành một văn bản đồng ý bắt đầu xây dựng các nút trung tâm điện toán quốc gia ở 8 những nơi bao gồm Bắc Kinh-Thiên Tân-Hà Bắc, đồng bằng sông Dương Tử, và Khu vực Vịnh Lớn Quảng Đông-Hồng Kông-Macao, và kế hoạch 10 cụm trung tâm dữ liệu quốc gia. các “Dữ liệu phía Đông Máy tính phía Tây” Dự án sẽ đẩy nhanh hơn nữa sự phát triển của các trung tâm dữ liệu.
Mức tiêu thụ năng lượng kiểm soát nhiệt độ trong trung tâm dữ liệu cao, và kiểm soát nhiệt độ, tiết kiệm năng lượng là chìa khóa để giảm PUE.

Làm mát bằng không khí vẫn là công nghệ chiếm ưu thế, nhưng tốc độ thâm nhập của làm mát bằng chất lỏng đang tăng lên đều đặn. Làm mát bằng chất lỏng dự kiến ​​sẽ tiết kiệm hơn trong suốt vòng đời của nó, thúc đẩy tỷ lệ thâm nhập của nó tiếp tục tăng:
① Làm mát bằng chất lỏng có thể giảm chi phí điện IDC và cải thiện tính kinh tế vận hành IDC.
các 10 cụm trung tâm dữ liệu của “Dữ liệu phía Đông Máy tính phía Tây” sẽ thúc đẩy sự phát triển nhanh chóng của các IDC lớn và siêu lớn; nhưng IDC càng lớn, mức tiêu thụ năng lượng càng lớn và chi phí vận hành càng lớn. Theo khảo sát của Huawei, cho IDC 10MW, chi phí điện chiếm hơn 60% tổng chi phí vận hành của IDC trong vòng đời 10 năm của nó. Viện sĩ Wu Hequan đề xuất việc thay thế làm mát máy điều hòa bằng làm mát bằng chất lỏng có thể tiết kiệm 30% điện so với phương pháp truyền thống, giảm chi phí vận hành một cách hiệu quả. Từ góc độ hoạt động tổng thể của IDC, IDC lớn và siêu lớn phù hợp hơn với công nghệ làm mát bằng chất lỏng.
② Việc định vị chất lỏng làm mát thúc đẩy việc nâng cao hiệu quả kinh tế của chính công nghệ làm mát bằng chất lỏng.
Alibaba Cloud đã bắt đầu xây dựng IDC siêu lớn với công nghệ làm mát bằng chất lỏng ngâm. Giá trị PUE của IDC có thể thấp đến mức 1.15, và hiện đang cố gắng thay thế chất lỏng làm mát liên kết chính bằng chất lỏng làm mát trong nước. Nếu việc nghiên cứu và phát triển thành công, chi phí cho các trung tâm dữ liệu làm mát bằng chất lỏng ngâm sẽ giảm đáng kể, sự trưởng thành về mặt thương mại của công nghệ làm mát bằng chất lỏng sẽ được cải thiện, và tốc độ thâm nhập của làm mát bằng chất lỏng sẽ được thúc đẩy.

Phân bổ mức tiêu thụ năng lượng của các trung tâm dữ liệu với PUE khác nhau;

Tổng số trạm gốc 5G được xây dựng và đưa vào sử dụng ở nước ta (10,000);

4. Kiểm soát nhiệt độ của phương tiện năng lượng mới: Tỷ lệ thâm nhập của phương tiện sử dụng năng lượng mới tiếp tục tăng, và làm mát bằng chất lỏng đã trở thành xu hướng chủ đạo.
Quy mô phương tiện sử dụng năng lượng mới đang dần mở rộng, và tỷ lệ thâm nhập đang tăng lên.
Theo thống kê của Hiệp hội ô tô Trung Quốc, doanh số hàng năm của xe sử dụng năng lượng mới ở nước tôi đã vượt quá 3.5 triệu trong 2021, sự gia tăng của 113.9% hàng năm, và tỷ lệ thâm nhập tăng lên 13.4%. Theo thống kê từ Gasgoo, doanh số bán xe chở khách thuần điện ở 2021 đạt 2.734 triệu, sự gia tăng hơn 120% hàng năm. Việc sản xuất và bán xe sử dụng năng lượng mới ở nước tôi vẫn đang có xu hướng tăng trưởng cao.
Pin điện bị ảnh hưởng rất nhiều bởi nhiệt độ, và kiểm soát nhiệt độ pin thúc đẩy giá trị quản lý nhiệt của các phương tiện sử dụng năng lượng mới tăng lên.

Nhiệt tích tụ trong bộ pin nguồn có thể dễ dàng gây ra nhiệt độ bên trong pin không đồng đều, ảnh hưởng đến tính nhất quán của nó, giảm hiệu quả của chu trình sạc và xả, ảnh hưởng đến sức mạnh và năng lượng của pin, và trong trường hợp nặng, nó cũng sẽ dẫn đến sự thoát nhiệt, ảnh hưởng đến an toàn và độ tin cậy của hệ thống.

2014-2021 Thống kê và tăng trưởng doanh số bán xe năng lượng mới của Trung Quốc H1;

2015-2020 Phân tích thâm nhập phương tiện năng lượng mới của Trung Quốc (Đơn vị:%);

Làm mát bằng chất lỏng đã trở thành công nghệ kiểm soát nhiệt độ chủ đạo cho các phương tiện sử dụng năng lượng mới: Tesla, BYD và các công ty đại diện khác đã áp dụng công nghệ làm mát bằng chất lỏng trong công nghệ quản lý nhiệt, và làm mát bằng chất lỏng cũng đã trở thành phương pháp làm mát chính cho pin điện.
Các hãng ô tô tăng yêu cầu tản nhiệt cho pin, và tốc độ thâm nhập của làm mát bằng chất lỏng tiếp tục tăng. Theo thống kê, TRONG 2019, chỉ một 6% khách hàng yêu cầu bộ pin điện không được khuếch tán nhiệt; TRONG 2020, tỉ lệ tăng lên 14%; TRONG 2021, nó tăng lên đáng kể đến 86%, và theo đó, tốc độ thâm nhập của làm mát bằng chất lỏng sẽ tiếp tục tăng.

Lặp lại công nghệ tích hợp PACK trong nước (doanh nghiệp đại diện);
Thống kê yêu cầu tản nhiệt của khách hàng CATL;

Iv. Tính toán không gian thị trường kiểm soát nhiệt độ lưu trữ điện
Người ta ước tính rằng thị trường kiểm soát nhiệt độ lưu trữ năng lượng toàn cầu sẽ đạt 9.10 tỷ nhân dân tệ trong 2025, trong đó làm mát bằng không khí và làm mát bằng chất lỏng chiếm 46.83% Và 53.17% tương ứng. Từ 2021 ĐẾN 2025, quy mô thị trường kiểm soát nhiệt độ lưu trữ năng lượng toàn cầu CAGR sẽ đạt 103.65%. Tính toán và kết quả không gian thị trường kiểm soát nhiệt độ ở các tuyến đường khác: TRONG 2025, thị trường kiểm soát nhiệt độ của các nhóm liên quan khác như IDC, 5Các trạm cơ sở G và phương tiện sử dụng năng lượng mới sẽ đạt tổng số 244.591 nghìn tỷ nhân dân tệ; CAGR từ 2021 ĐẾN 2025 sẽ đạt được 15.19%

Các giả định cốt lõi để tính toán không gian thị trường kiểm soát nhiệt độ lưu trữ năng lượng toàn cầu:
Tính toán thị trường kiểm soát nhiệt độ lưu trữ điện toàn cầu từ 2020 ĐẾN 2025;
Tính toán không gian thị trường kiểm soát nhiệt độ của các tuyến đường khác từ 2020 ĐẾN 2025;

V.. Kiểm soát nhiệt độ lưu trữ năng lượng và cảm biến nhiệt độ

1. Ứng dụng cảm biến nhiệt độ trong điều khiển nhiệt độ lưu trữ năng lượng
“Cảm biến nhiệt độ được sử dụng trong lưu trữ năng lượng, chủ yếu trong lưu trữ năng lượng gia đình và công nghiệp và thương mại, lưu trữ năng lượng truyền thông, và hộp lưu trữ năng lượng ở cấp độ lưới. Chúng tôi chưa tham gia kinh doanh này.” Huagong Gao Li nói với nhà nghiên cứu cảm biến nhiệt độ, “Nhu cầu kinh doanh này nhỏ và không thể đáp ứng yêu cầu về quy mô của chúng tôi.

(Giải pháp cố định vít CCS lưu trữ năng lượng hộp YAXUN)

“Cảm biến nhiệt độ YAXUN của chúng tôi chủ yếu được sử dụng trong lưu trữ năng lượng gia đình, công nghiệp và thương mại, lưu trữ năng lượng truyền thông, và hộp lưu trữ năng lượng ở cấp độ lưới. “Chúng tôi sẽ ra mắt giải pháp thu thập nhiệt độ/điện áp mô-đun pin CCS lưu trữ năng lượng tại 2022, sử dụng CCS lưu trữ năng lượng gia đình/thương mại, CCS lưu trữ năng lượng truyền thông, và CCS lưu trữ năng lượng dạng hộp để giải quyết các vấn đề thu thập nhiệt độ lưu trữ năng lượng khác nhau tương ứng. CCS (Hệ thống liên lạc tế bào), đó là, sự tích hợp bảng khai thác hệ thống dây điện, tích hợp mua lại, bảng cách ly lắp ráp hoặc dây nối. CCS lưu trữ năng lượng, được cài đặt trên bộ pin, hình thành một bộ mô-đun pin.

(Giải pháp CCS-FPC lưu trữ năng lượng thương mại/gia đình của YAXUN)

“CCS lưu trữ năng lượng của chúng tôi, qua các thanh đồng và nhôm, thực hiện kết nối nối tiếp và song song của các tế bào pin, đầu ra hiện tại; thu thập điện áp pin; thu thập nhiệt độ pin. Chúng tôi có giải pháp cố định vít, giải pháp hàn laser, giải pháp hàn siêu âm, và giải pháp FPC. ”

(Giải pháp hàn CCS-Laser lưu trữ năng lượng truyền thông YAXUN)

2. Ứng dụng cảm biến nhiệt độ trong kênh bán hàng lưu trữ năng lượng
Đội ngũ bán hàng của công ty cảm biến nhiệt độ nên đánh giá xem ưu điểm sản phẩm của mình có phù hợp với khách hàng lưu trữ năng lượng ở cấp độ lưới điện hay không. Cũng cần phải đánh giá xem có đội ngũ nào tham gia sâu vào lưới điện và ngành lưu trữ năng lượng cấp lưới hay không. Nếu vậy, sau đó thiết lập một “đội ngũ bán hàng cảm biến nhiệt độ ngành lưới điện”. Mở rộng các nhà sản xuất sản phẩm tham gia sản xuất điện, quá trình lây truyền, và phân phối. Nhiều sản phẩm có thể sử dụng cảm biến nhiệt độ. Cũng cần phải phát triển sâu rộng ngành công nghiệp lưu trữ năng lượng ở cấp độ lưới điện. Ngoài ra, Các nhà sản xuất điều khiển nhiệt độ lưu trữ năng lượng cũng là khách hàng mục tiêu quan trọng của cảm biến nhiệt độ!

Nhiều thế lực đang cạnh tranh trên thị trường kiểm soát nhiệt độ lưu trữ năng lượng. Những người tham gia hiện tại vào thị trường kiểm soát nhiệt độ lưu trữ năng lượng được chia thành ba loại: nhà sản xuất điều khiển nhiệt độ trung tâm dữ liệu, nhà sản xuất kiểm soát nhiệt độ công nghiệp, và các nhà sản xuất quản lý nhiệt ô tô.

Cuối cùng, Cần phải nhắc lại rằng các công ty cung cấp thiết bị và giải pháp kiểm soát nhiệt độ để lưu trữ năng lượng ở cấp độ lưới cũng là khách hàng của cảm biến nhiệt độ!