为储能安全“降温”！热管理至关重要

导读：储能被称为解决发电侧与用电侧供需不平衡的一种“灵活的电站”。在全球“碳中和”背景下，新型可再生能源受到青睐，风、光装机量不断提升，目前储能在发电侧、电网侧、用户侧均有应用，中美欧为主要市场，预计2025年全球储能装机量规模或达362GWh，全球储能市场规模有望达4336亿元。储能热管理是保证储能系统持续安全运行的关键。

因电池热特性，热管理成为电化学储能产业链关键一环。从产业链价值量拆分来看，储能系统中电池成本占比约55%，PCS占比约20%，BMS和EMS合计占比约11%，热管理约占2%-4%。热管理价值量占比相对较低，但却起着至关重要的作用。

热管理是保证储能系统持续安全运行的关键

电站事故频发，锂电池热失控是引发储能系统安全事故的主要原因之一。在锂电池充放电的过程中，一部分化学能或电能转化成热能，如储能系统散热不佳，可能致热失控，造成电池短路、鼓包、出现明火，最终引发火灾、爆炸等安全事故。

据相关机构不完全统计，2022年至今，全球就已经发生了17起以上的储能着火事故。

图：锂离子电池热失控过程

储能系统产热大，散热空间有限，自然通风下难以实现温度控制，易损害电池的寿命和安全。与动力电池系统相比，储能系统电池的功率更大，数量更多，产热更多，而电池排列紧密又导致散热空间有限，热量难以快速、均匀地散发，易引起电池组之间的热量聚集、运行温差过大等现象，最终损害电池的寿命和安全。

锂电池放电倍率与产热正相关，储能系统大容量发展趋势下，热管理系统配备需求不断增强。储能系统主动参与调峰调频，高倍率高容量的发展趋势下产热显著增加，热管理系统的重要性不断增强。

热管理是保证储能系统持续安全运行的关键。理想情况下的热管理设计可以将储能系统内部的温度控制在锂电池运行的最佳温度区间（10-35°C），并保证电池组内部的温度均一性，从而降低电池寿命衰减或热失控的风险。

图：大规模锂电池储能集成系统（BESS）

电化学储能产业链中热管理价值量约占储能系统2-3%

热管理处于电化学储能产业链的中游。上游包括锂电池材料和电子元器件；中游为储能系统集成，包括电芯、电力设备集成(PCS+EMS+BMS)、热管理、消防系统等；下游包括渠道商和用户端。下游客户集中度较高，热管理货值相对较低，易形成上下游绑定关系。

热管理价值量占比相对较低，我们认为下游厂商更看重热管理方案的稳定性及安全性，价格敏感程度相对较低，且易于与方案提供商形成绑定关系，更换供应商的频率更低，赛道龙头更容易享受行业扩容红利。

图：电化学储能产业链拆分

图:热管理厂商2021年国内储能系统出货量占比

技术路线：以风冷和液冷为主，热管、相变冷却在研

目前储能热管理的主流技术路线是风冷和液冷。储能热管理技术路线主要分为风冷、液冷、热管冷却、相变冷却，其中热管和相变冷却技术尚未成熟。

风冷：通过气体对流降低电池温度。具有结构简单、易维护、成本低等优点，但散热效率、散热速度和均温性较差。适用于产热率较低的场合。

液冷：通过液体对流降低电池温度。散热效率、散热速度和均温性好，但成本较高，且有冷液泄露风险。适用于电池包能量密度高，充放电速度快，环境温度变化大的场合。

热管&相变：分别通过介质在热管中的蒸发吸热和材料的相态转换来实现电池的散热。

图：储能热管理各技术路线对比

从热管理技术路线来看，风冷和液冷已实现商业化应用，目前风冷方案为主流，但液冷有望凭借高效、占地小、精准控温等优势贡献未来主要增量。根据测算，2025年全球储能新增装机量将达到362GWh，全球储能热管理市场规模2025年有望达141亿元。因目前市场参与者众多，我们预计热管理单位价值量将逐年下降。

由于储能热管理技术与精密空调、家用空调及新能源车热管理系统技术同源，目前切入储能热管理赛道的主流企业大多有相关业务/技术积累。储能热管理赛道尚处发展初期，格局未定。