液冷VS风冷：为什么选择液冷储能技术？

温控系统是储能安全的重要保障，随着储能电站装机规模的增加，安全问题成了当前储能大规模推广和应用的核心制约因素。如何实现储能安全保障，是全行业甚至是国家高度重视的问题。其中，液冷技术是最受关注的。那么，液体技术为何更受市场青睐？

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关于液冷技术

液冷，指采用液体接触热源进行冷却的方式。根据冷却液和服务器接触换热方式的不同，分为直接液冷和间接液冷，其中间接液冷以冷板式液冷技术为主，直接液冷以浸没式液冷技术为主。

1、冷板式液冷（属于间接式液冷）

冷板式液冷属于间接式液冷，即发热元件和冷却介质不直接接触。冷板式液冷通过与装有液体的冷板直接接触来散热，或者由导热部件将热量传导到冷板上，然后通过冷板内部液体循环带走热量。

2、浸没式液冷（属于直接式液冷）

浸没式液冷是指将发热电子元器件如 CPU、主板、内存条、硬盘等直接浸泡在绝缘、化学惰性的冷却液（电子氟化液）中，通过循环的冷却液将电子元器件产生的热量带走。

3、两种技术对比

由于冷板式液冷技术发展较早，相比浸没式这类直接接触型液冷技术更成熟、生态更完善、改造成本更低，因此目前以冷板式液冷为主。但直接接触型液冷技术，即浸没式液冷技术可更大程度上利用液体的比热容大的特点，制冷效率更高，未来或将占据更多市场。

4、储能液冷技术的组成和特性

储能液冷系统基本组成包括：液冷板，液冷机组（加热器选配），液冷管路（包括温度传感器、阀门），高低压线束；冷却液（乙二醇水溶液）等。

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储能热管理主流技术路线

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。

1、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。

2、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。

3、热管&相变

分别通过介质在热管中的蒸发吸热和材料的相变转换来实现电池的散热。

其中液冷技术通过液体对流直接散热的方式，能够实现对电池的精确温控，确保降温均匀性。

相比之下，风冷技术成本较低，但是散热效率并不高，而且无法实现对电池的精确温控。

因此，在低功率场景下，风冷仍然是主流，而在中高功率场景下，液冷技术占据了主导地位。液冷系统有大比热容和快速冷却等优点，能够更加有效地控制电池的温度，从而保证储能电池的稳定运行。

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为什么选择液冷储能

1、安全可靠

液冷技术允许冷却剂直接导向热源，通过冷却液对流做到精确温控实现高效散热，大大降低了温度失控起火的风险，相比之下，风冷技术需要通过风扇将空气吹过散热器，散热效率相对较低。

有数据表明，液体散热能力是同体积空气的3000倍，导热能力是空气的25倍，故相较于风冷技术，采用液冷技术可以实现快速散热和导热，提高温控效率，减少热失控现象产生，使温度传递效果更快更好。

另外，在箱体防护方面，液冷系统的集装箱设计相较于风冷系统能支持更高的IP防护等级，可以有效应对风沙等恶劣天气影响。

2、经济效益佳

在节能方面，储能液冷通过制冷剂和电芯的热交换，相比之下，风冷技术受到环境温度和风速等因素的影响，控制难度较大。为了达到相同的电池平均温度，风冷需要比液冷高2-3倍的能耗。

相同功耗下电池包的最高温度，风冷比液冷要高3-5摄氏度，液冷系统相比风冷系统节能最大可达50%左右。同时，液冷系统的噪音比风冷系统小很多，因为液冷技术可以通过水泵将冷却液循环流动，不需要使用风扇，因此噪音更小。

相比之下，风冷技术需要使用风扇，噪音较大，从而节省了风扇和空调系统的电费和耗能。液冷系统的双重节能效果可缩短回本周期，降低总经济投入。

3、市场接受程度高

目前，包括国内外的主流储能集成厂家已基本均推出了基于液冷热管理技术的储能设备且从去年下半年开始，在诸多项目中逐步进行广泛的应用，部分厂家甚至已放弃风冷的储能产品，全推液冷技术路线。

同时，液冷系统由于电芯与冷板接触面无法全覆盖，电芯的温度控制也仍无法实现温度的均衡，在电芯温度均衡方面仍有待进一步研究。

故相较于风冷系统，随着液冷系统技术和应用场景的不断成熟，其更能满足市场对储能系统规模和能量密度日益提升的迫切需求，在高能量密度、低占地面积、低辅助能耗和精细温度控制方面的有利优势会吸引更多的关注。