储能温控各技术路线对比分析

储能温控市场快速增长，液冷性能优势突出。

1.储能温控技术路线较多，风冷和液冷实现产业化应用

储能温控技术包括风冷、液冷、热管冷却和相变冷却四种。风冷是以空气为介质进行 热交换。主要特点为结构简单、成本低，但散热速度和效率较低，适用于电池产热率不高 的储能项目；液冷以液体为介质进行热交换，主要特点为散热速度和效率更高，但结构更 复杂、成本高，同时需要考虑冷却介质泄露的风险；热管冷却依靠管内冷却介质发生相变 来实现换热，主要特点为散热速度和效率高于液冷，冷却介质泄露风险低，但成本更高； 相变冷却通过相变材料吸收热量，并结合风冷/液冷系统导出热量。主要特点是结构紧凑、 接触热阻低、冷却效果好，吸收的热量需要依靠液冷系统、风冷系统等导出，但相变材料 占空间、成本高。

风冷式温控系统结构简单成本较低。空气冷却主要分为自然冷却和强制冷却，自然冷 却是利用自然风压、空气温差、空气密度差等对电池进行散热处理；强制冷却是通过机械 手段对电池进行冷却降温处理，其通常以通风的方式实现冷却。两种冷却方式所涉及的冷 却结构简单、便于安装、成本较低，但并不能满足电容量较大的储能系统散热，且进出口 的电池组之间的温差偏大，即电池散热不均匀。目前，常见的大型储能集装箱在标配液冷 的同时往往也会增设风冷机组以降低箱内湿度，减少电池模组和附属器件因凝露渗水而受 损的可能性；同时，风冷规避了水冷的漏液风险，适合为复杂 BMS 电气系统进行散热以 保障安全性。

液冷式温控系统按接触方式不同，可分为冷板式和浸没式两种。液冷指在发热端与机 组蒸发侧间以冷液作为载体的冷却换热形式，水侧媒介一般使用乙二醇水溶液。液冷主要 分为冷板式和浸没式两种，冷板式液冷是把装有循环流动冷却液的冷却板放置在电芯下 方，利用液体对流换热转移电池工作时产生热量，给电芯接触部位降温。浸没式液冷是将 储能电池直接浸没在冷却液中，电芯与冷却液直接接触，完全与氧气隔离，实现对电池直 接、快速、充分冷却降温，确保电池在最佳温度范围内运行，能有效延长电池的使用寿 命，整体提升储能电站的安全性能。

热端及相变材料冷却方式散热能力较强，仍处于研发阶段。热端冷却及热管冷却是利 用介质在热管吸热端的蒸发带走电池热量，热管的放热端通过冷凝的方式将热量发散到外 界中去，从而实现冷却电池的目的。相变材料冷却是利用其本身的相态转换来达到电池散 热的目的，对电池散热效果影响最大的是对相变材料的选择，当所选相变材料的比热容越 大、传热系数越高，相同条件下的冷却效果越好，反之冷却效果越差。

2.液冷较风冷性能更优，成为储能温控主要应用路线

液冷较风冷更位于电池最佳温度运行区间，且系统温差更小。据艾邦储能分析，某风 冷系统在运行时，温度区间为 31-38℃，液冷系统参考厂商 A 是 30℃、厂商 B 是 30℃，正 常电池最佳运行温度为 30-35℃，在电池运行温度上，液冷可维持更低的温度，更具有优 势。液冷系统温差方面，厂商 A 小于 5℃、厂商 B 小于 3℃，风冷系统温差小于 7℃，液 冷温度差小于风冷，而电芯工作温度差大会导致电芯一致性变差。

同等条件维持同等温度，风冷的功耗显著高于液冷。以英维克产品为例，在制冷量 3KW 情况下，液冷的换热能力是风冷的 6 倍，即风冷空调全力制冷 6 小时，液冷机组只需 要制冷 1 小时，就可达到相同效果。从风冷功耗件来看，风冷主要功耗件为空调+电气仓风 扇，液冷功耗件主要为液冷机组+电气仓风扇（部分厂家为整机液冷）。

液冷全生命周期经济性更高，且同等尺寸能量密度液冷提高约 50%。据 EESA，以浙 江地区工商业储能（系统容量 2000kWh；两充两放）为例：风冷储能电站初建成本 1.33 元 /Wh，项目运行周期 10 年；液冷储能电站初建成本 1.35 元/Wh，项目运行周期 12 年（液 冷较风冷系统电池寿命提升 20%）。经测算，风冷方案项目 IRR 为 13%，液冷方案项目 IRR 为 15%，故项目全生命周期下液冷方案经济性更高。

主流厂商密集推出液冷储能系统产品，产品性能较风冷有较大提升。相较于风冷产 品，新推出的液冷产品在能量密度、电池寿命上有了显著提升。宁德时代发布全球首款 5 年零衰减且可大规模量产的“天恒”储能系统，采用仿生 SEI 和自组装电解液技术，容量 达 6.25MWh，比亚迪 MC Cube-T 新一代魔方系统，采用新一代超级安全储能专用长刀电 池，单电芯能量最大提升 11%，容量达 6.432MWh。未来在集成商产品丰富度提升、部分 液冷项目落地验证数据后，终端业主对液冷方案接受度将逐步提升，其渗透率有望迎来快 速提升。

电芯单体容量增长趋势明显，液冷散热效率更高更匹配下游需求。一方面表前大储项 目规模不断增大，所需电芯数量不断增多；另一方面电芯单体容量增长趋势明显，超 300Ah 的大电芯产品已陆续推出。项目规模与单体容量两重增长，使得储能系统对温控的 散热效率和温差控制能力提出更高要求，具备更高散热效率的液冷将更加匹配下游需求。 从近期大储项目冷却系统采购来看，液冷占比大幅提升，未来液冷渗透率有望不断提升。

热管理成本占比低下游价格敏感度小，原材料规模化有望带动液冷成本下降。在储能 系统产业链中，电池成本占比约 55%，PCS 成本占比约 20%，BMS 和 EMS 合计成本占比 约 11%，热管理成本根据所选温控技术方案的不同，成本仅 2-4%，下游价格敏感度较低。 据 EESA 统计，2022-2023 年液冷储能系统价格分别为 1.515 元/Wh 和 1.275 元/Wh，早期 液冷系统初装成本高于风冷系统，但目前液冷储能系统中标价已出现低于风冷的情况。 液冷主机、液冷板在液冷储能系统成本中占主要比重。根据华经产业研究院，液冷系 统主要包括水冷板、水冷管、水冷系统、换热风机等，2021 年整套液冷系统方案中，水冷 主机系统（包括液冷板）占比最高，约占成本的 68%，其他结构包括换热器占比 10%，管 路占比约 8%，输入电源占比约 2%，其他 12%。未来随着液冷市占率的不断提升，液冷系 统液冷板、进出水口接头等通用件成本有望进一步压缩，带动液冷系统成本降低。

温控系统由液冷替代风冷，液冷内部不断迭代。根据 EESA 分析，未来风冷将逐步被 液冷替代，液冷市占率提升的同时将会使冷却液价格不断下降、液冷技术不断提升，进而 冷板式液冷有望逐步向浸没式液冷更迭，随着储能项目单位时间产热量的不断提升，对热 交换效率的要求将不断升高，以集装箱为管理目标的外置热管理可能会是进一步降本和发 展的方向。

预计 2026 年全球储能温控市场空间达 126.78 亿元，2023-2026 年 CAGR 为 53.05%。 储能行业高景气，拉动储能温控市场高速增长。我们预计 2026 年全球新增储能装机 445GWh，2023-2026 年 3 年 CAGR 为 62.33%。2026 年全球储能温控市场空间达 126.78 亿 元，2023-2026 年 CAGR 为 53.05%，其中，2026 年液冷温控市场规模为 120.10 亿元， 2023-2026 年 CAGR 为 60.37%。