健策風(fēng)扇順利中標(biāo)南方電網(wǎng)項(xiàng)目
上市企業(yè)南網(wǎng)科技（688248）再發(fā)力儲能新版圖，健策電子助力建立高效風(fēng)冷熱管理系統(tǒng)。
電化學(xué)儲能的市場需求增長潛力巨大，決定了熱管理的安全問題需要高效解決。
在“碳中和”的背景下，“風(fēng)光”清潔能源裝機(jī)量將高速增長。2021年我國光伏裝機(jī)量仍達(dá) 52.97GW，同比+7.8%；全年風(fēng)電裝機(jī)量 達(dá) 47.57GW，同比 2020年-40.9%，但同比 2019 年+183.3%。中長期來看，根據(jù)國家能源局發(fā)布的《關(guān)于 2021 年風(fēng)電、光伏發(fā)電開發(fā)建設(shè)有關(guān)事項(xiàng)的通知》，到 2025 年風(fēng)光發(fā)電量占比將提升至 16.5%，2030年全國風(fēng)光裝機(jī)規(guī)模將超 1200GW。我們預(yù)計(jì)到 2030 年，國內(nèi)非化石能源消費(fèi)占比將達(dá)到 26%左右。
隨著清潔能源占比逐步提升，儲能在電力系統(tǒng)的發(fā)電側(cè)、電網(wǎng)側(cè) 和用戶側(cè)起到了至關(guān)重要的作用，主要以抽水蓄能和電化學(xué)儲能為主。據(jù) CNESA 的數(shù)據(jù)，2021年全球新增投運(yùn)電力儲能項(xiàng)目裝機(jī)規(guī)模 18.3GW，同比增長 185%。其中，中國已投運(yùn)電力儲能 項(xiàng)目累計(jì)裝機(jī)規(guī)模達(dá)到 35.7GW，同比+9.80%。據(jù)伍德麥肯茲預(yù)計(jì)，到2030 年，全球儲能裝 機(jī)量將達(dá)到 741GWh，中國儲能裝機(jī)量將達(dá)到 153GWh，未來市場增長空間巨大。
2021 年以來，配套存量集中式風(fēng)光發(fā)電站的相關(guān)儲能政策頻繁出臺，考慮自然環(huán)境和響應(yīng)速度、長期經(jīng)濟(jì)性等，電化學(xué)儲能逐漸成為主要解決方 案，電化學(xué)儲能的優(yōu)勢包括能量密度大、應(yīng)用靈活、響應(yīng)快速等。從電池類型看，磷酸鐵鋰短期性價(jià)比更佳，鈉電池也有望長期占據(jù)一定份額。
根據(jù) CNESA 數(shù)據(jù)，2015 年-2017 年，全球 電化學(xué)儲能行業(yè)增長較慢，每年新增裝機(jī)規(guī)模在 1GW 以下；2018年以來，全球電化學(xué)儲 能市場新增裝機(jī)規(guī)模放大，2021 年新增裝機(jī)數(shù)量達(dá)到 10.2GW，累計(jì)裝機(jī)數(shù)達(dá) 24.4GW， 分別同比增長 117%和 71.8%。
保守預(yù)計(jì) 2021-2025年全球儲能市場有望分別產(chǎn)生
41.2/71.7/113.5/176.4/258.0GWh的儲能容量需 求，對應(yīng) 2022-2025 年 CAGR+37.7%，儲能產(chǎn)業(yè)鏈將迎來爆發(fā)式增長。預(yù)計(jì) 2021-2025年發(fā)電側(cè)儲能需求為 12.1/21.1/37.2/59.8/103.4GWh，對應(yīng) CAGR+48.7%；電網(wǎng)側(cè)儲能 需 求 為 5.0/5.0/7.6/17.2/22.3GWh ， 對 應(yīng) CAGR+45.1% ； 用 戶 側(cè) 儲 能 需 求 為 24.1/45.5/68.7/99.3/132.3GWh，對應(yīng) CAGR+30.6%。
熱管理是電化學(xué)儲能系統(tǒng)重要組成部分
電池組是儲能系統(tǒng)最主要的構(gòu)成部分，鋰電池和鈉電池潛力巨大。不同類型的電池在能量密度、功率密度、成本、安全等方面各有差異，根據(jù) NEC 的測算，從全生命周期的 角度看，鋰離子電池、鉛酸電池與液流電池的前期投資成本不相上下，但考慮到后期維護(hù)， 鋰離子電池顯現(xiàn)出明顯的成本優(yōu)勢。目前鈉硫電池尚未形成成熟的產(chǎn)業(yè)鏈，但其有望成為 成本較低的技術(shù)種類。
儲能系統(tǒng)安全事故凸顯熱管理的重要性。2021 年 4 月 16 日，北京國軒福威斯儲能電 站發(fā)生火災(zāi)爆炸，經(jīng)調(diào)查，起火原因是 LFP 電池發(fā)生內(nèi)短路，引發(fā)電池?zé)崾Э仄鸹稹Ｍ?7 月，搭載特斯拉 Megapack 儲能系統(tǒng)的澳大利亞“維多利亞大電池”項(xiàng)目在測試過程中 因冷卻系統(tǒng)泄露，引發(fā)電池倉起火。頻繁出現(xiàn)的起火事件凸顯出熱管理已成為保障儲能電 站安全運(yùn)行必不可少的重要組件。
儲能熱管理不間斷工作，安全要求高。動(dòng)力電池追求更高的能量密度和充電速度，同時(shí)整車需要控制質(zhì)量與體積，通常采用液冷系統(tǒng)。儲能電池對能量密度、充電速度、質(zhì)量與體積要求不高，但通常需要不間斷工作，壽命更長，要求熱管理系統(tǒng)也具有長時(shí)間穩(wěn)定 工作的能力和十年以上的壽命。由于儲能電池循環(huán)次數(shù)更多，電池組之間的一致性不同， 發(fā)生熱失控的風(fēng)險(xiǎn)更大。此外，儲能電池對于安全性的要求更高，樓宇、商超等人流密集的敏感地區(qū)及備電領(lǐng)域安全事故的損失和影響是無法接受的，因此需要更穩(wěn)定更安全的熱管理系統(tǒng)。
風(fēng)冷的核心是空調(diào)和風(fēng)道。目前，在功率密度較小的集裝箱儲能系統(tǒng)和通信基站儲能系統(tǒng)中主要采用風(fēng)冷技術(shù)。一方面是因?yàn)轱L(fēng)冷系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，安全可靠，并且易于實(shí)現(xiàn)；
風(fēng)道結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：風(fēng)道包括與空調(diào)出口連接的主風(fēng)道、主風(fēng)道內(nèi)的擋風(fēng)板、風(fēng)道出口以 及電池架兩端的擋風(fēng)板。空調(diào)輸出的氣流經(jīng)風(fēng)道出口以一定的速度向下流出后，在電池模 塊前端面板風(fēng)扇的作用下，從電池模塊后端面板進(jìn)風(fēng)口進(jìn)入電池模塊內(nèi)部，流經(jīng)電池單體 表面對電池單體降溫，然后由風(fēng)扇抽出。電池模組后端面板開孔，便于空調(diào)輸出的氣流進(jìn) 入模組內(nèi)部；前端面板設(shè)計(jì)軸流風(fēng)扇，用于將氣流抽出，促進(jìn)氣流在電池模組內(nèi)部的流動(dòng)。 氣流進(jìn)入電池模塊內(nèi)部后流經(jīng)電池單體表面，與電池單體進(jìn)行冷熱交換后由風(fēng)扇排出，完成對電池單體的冷卻。
熱管理控制策略——空調(diào)控制和電池模塊風(fēng)扇控制。空調(diào)控制由空調(diào)自身邏輯控制來 實(shí)現(xiàn)，根據(jù)集裝箱內(nèi)部不同溫度條件可分為制熱模式和制冷模式，制熱模式實(shí)現(xiàn)對電池低 溫下的控制和保護(hù)，制冷模式實(shí)現(xiàn)對電池溫升的有效控制。電池模塊風(fēng)扇由電池管理系統(tǒng) 控制，且每一個(gè)電池模塊的風(fēng)扇可獨(dú)立控制運(yùn)行。
風(fēng)冷熱管理系統(tǒng)有多種不同的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案。空調(diào)結(jié)構(gòu)包括落地一體式、頂置一體式、 分體式等構(gòu)型；送風(fēng)方式包括頂部送風(fēng)、背面送風(fēng)、底部送風(fēng)等。落地一體式空調(diào)用于已 預(yù)留空調(diào)空間的儲能集裝箱中，通常頂部出風(fēng)，與集裝箱內(nèi)部的風(fēng)道相連接，直接對電池 組進(jìn)行精確送風(fēng)。而如果儲能集裝箱內(nèi)部沒有空間安裝空調(diào)，則需要使用頂置一體式空調(diào)， 空調(diào)安裝在集裝箱頂部，從頂部對電池進(jìn)行制冷。分體式空調(diào)內(nèi)機(jī)安裝在電池組當(dāng)中，前 回風(fēng)背送風(fēng)，將空調(diào)出風(fēng)口與風(fēng)道相連，直接對電池進(jìn)行制冷。
由于儲能系統(tǒng)，對熱管理系統(tǒng)能量使用和溫度均勻性更為敏感。儲能熱管理具有定制化程度高的特點(diǎn)，根據(jù)儲能系統(tǒng)的應(yīng)用場景、裝機(jī)量、自然環(huán)境、 成本等綜合要求，每一個(gè)特定的儲能項(xiàng)目都具有相對特有的解決方案，如風(fēng)冷/液冷選擇、 風(fēng)道的布置、風(fēng)量大小和均勻性、清潔度、溫度控制范圍等，這就需要企業(yè)：1）在面對 眾多客戶和不同項(xiàng)目時(shí)具有高效的方案制定和落地的能力；2）儲能系統(tǒng)對經(jīng)濟(jì)性要求高， 因此熱管理企業(yè)必須降低綜合成本
電化學(xué)儲能產(chǎn)業(yè)鏈分為上游設(shè)備商、中游集成商、下游應(yīng)用端三部分。上游設(shè)備包括 電池組、儲能變流器（PCS）、電池管理系統(tǒng)（BMS）、能量管理系統(tǒng)（EMS）、熱管理和 其他設(shè)備等，多數(shù)從業(yè)者為其他相近領(lǐng)域延伸而來；中游環(huán)節(jié)核心為系統(tǒng)集成+EPC；下 游主要分為發(fā)電端、電網(wǎng)端、戶用/商用端、通信四大場景。儲能產(chǎn)業(yè)鏈多數(shù)企業(yè)參與其中 1-2 個(gè)細(xì)分領(lǐng)域，健策電子是為數(shù)不多涉及風(fēng)扇和散熱組件的研發(fā)性企業(yè)。
健策電子
成立于2010年，是國內(nèi)領(lǐng)先的風(fēng)冷散熱設(shè)備解決方案提供商，公司產(chǎn)品為云計(jì)算數(shù)據(jù)中心、服務(wù)器機(jī)房、通信網(wǎng)絡(luò)、電力電網(wǎng)、光伏逆變器、儲能系統(tǒng)、客車、軌交列車等領(lǐng)域提供風(fēng)冷散熱產(chǎn)品及解決方案。公司始終重視技術(shù)研發(fā)和行業(yè)發(fā)展需求，機(jī)房溫控節(jié)能產(chǎn)品和機(jī)柜溫控節(jié)能產(chǎn)品營收占比分別為 53.8%和 29.8%，構(gòu)成公司主要收入來源。
公司是國內(nèi)比較早涉足電化學(xué)儲能系統(tǒng)，也是溫控設(shè)備廠商的供應(yīng)鏈散熱風(fēng)扇配套方案的重要供應(yīng)商，基于對儲能項(xiàng)目熱管理有多年的行業(yè)積累， 目前已成為國內(nèi)在逆變器儲能設(shè)備供應(yīng)鏈的風(fēng)冷設(shè)備主要供貨量，其中大族激光、固德威、陽光電源、易驅(qū)電氣、航天柏克、比克電池、展梟新能源等國內(nèi)一流儲能設(shè)備供應(yīng)商提供散熱產(chǎn)品及其組件等各項(xiàng)技術(shù)。2021年來自儲能應(yīng)用的營業(yè)收入約4000萬元，同比+150%，對公司業(yè)務(wù)的貢獻(xiàn)顯著提升。
此次中標(biāo)南方電網(wǎng)直屬新源儲能公司（南方電網(wǎng)電力科技股份有限公司）,是健策電子在儲能行業(yè)風(fēng)冷成熟解決方案的又一次被認(rèn)同。
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