中國儲(chǔ)能網(wǎng)訊：8月24日—26日，2024碳中和能源高峰論壇暨第四屆中國國際新型儲(chǔ)能技術(shù)及工程應(yīng)用大會(huì)與新型儲(chǔ)能技術(shù)青年科學(xué)家論壇在深圳正式舉辦。在8月25日下午進(jìn)行的新型儲(chǔ)能系統(tǒng)繼承解決方案專場(chǎng)上，江蘇歐科溫控科技有限公司總經(jīng)理樊小虎做了題為《5MWh帶液冷PCS一體式系統(tǒng)專用自然冷液冷溫控方案研討》的主題報(bào)告演講。
以下內(nèi)容根據(jù)大會(huì)發(fā)言整理，僅供參考。
近五年來儲(chǔ)能負(fù)荷增長(zhǎng)率達(dá)到85%以上，去年從整個(gè)中國市場(chǎng)或者和用戶側(cè)的增速來看，都超過了200%。從今年的數(shù)據(jù)看，2024年前7個(gè)月，目前除了2月份之外，每個(gè)月的增長(zhǎng)率都保持在70%以上，而且截至7月累計(jì)裝機(jī)已經(jīng)達(dá)到了去年87%。從今年整體看，又是接近100%的增幅。
增速很快，行業(yè)也很卷，但實(shí)際上整個(gè)行業(yè)還是推動(dòng)著技術(shù)在發(fā)展。從今年的各類展會(huì)上可以看到，多家電芯企業(yè)都發(fā)布了300Ah以上的新品，從280Ah到314Ah甚至更大的出現(xiàn)了690Ah的電芯。大電芯趨勢(shì)已經(jīng)形成行業(yè)共識(shí)。
目前看，上半年300Ah以上電芯市場(chǎng)滲透率大概25%左右，行業(yè)預(yù)測(cè)到今年年底能夠達(dá)到50%。從今年兩大央企招標(biāo)看，中國電氣裝備發(fā)布的14.54GWh的集采，314Ah電芯就達(dá)到76%，國能信控達(dá)到70%，我們認(rèn)為下半年應(yīng)該是300Ah電芯大面積出貨的趨勢(shì)。今年大家在談6MWh、7MWh。從今年上半年實(shí)際交付數(shù)據(jù)看，已經(jīng)有大量的項(xiàng)目采用了5MWh的方案交付。頭部企業(yè)，像陽光電源、中車等等，都已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了5MWh的批量交付。
大儲(chǔ)越做越大，工商業(yè)儲(chǔ)能趨勢(shì)，比如華為推出了風(fēng)液智冷工商業(yè)儲(chǔ)能，今天論壇不管是同飛還是三花，大家都在談如何提升能效，因?yàn)閮?chǔ)能熱管理作為系統(tǒng)輔助功耗76.9%的關(guān)鍵要素，工商業(yè)儲(chǔ)能要形成良好的經(jīng)濟(jì)收益，提升能效是未來需要持續(xù)發(fā)力的重要方向。
從溫控技術(shù)的發(fā)展來看，大家都經(jīng)歷了從風(fēng)冷到液冷的變化，而且液冷替代風(fēng)冷的趨勢(shì)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了行業(yè)預(yù)期。下一代也有很多廠家在研究浸沒式的方案，除了在消防方面有足夠的優(yōu)勢(shì)，電芯溫差也有足夠大的優(yōu)勢(shì)。這些年儲(chǔ)能溫控產(chǎn)品逐步從功能化、集成化、節(jié)能化、低碳化四個(gè)方向發(fā)展。我們EK作為以節(jié)能為底色的生產(chǎn)廠家，我們也推出了自然冷液冷溫控產(chǎn)品。
去年杭州展會(huì)上我們已經(jīng)推出了國內(nèi)首發(fā)的FCTCD3.0自然冷液冷溫控系列，它有幾點(diǎn)：超低溫?zé)o憂運(yùn)行、提升全年能效、全年安全可靠性、提升零部件壽命。
通過這個(gè)表可以看到自然冷產(chǎn)品和常規(guī)液冷機(jī)組的能效變化差異。當(dāng)溫度低于20度后，帶自然冷產(chǎn)品能效會(huì)逐步跟常規(guī)的液冷機(jī)組拉開差距，低溫環(huán)境下最高能效比可達(dá)到15.31。
這是自然冷產(chǎn)品的運(yùn)行原理，低于0度時(shí)可以實(shí)現(xiàn)無壓縮機(jī)運(yùn)行，電池?zé)崴恍枰?jīng)過水盤管進(jìn)行自然散熱后就可以回到回路。在過渡季節(jié)，可以通過壓縮機(jī)和自然冷輔助配合，實(shí)現(xiàn)運(yùn)行效率的提升。在高溫天氣，完全可以保持壓縮機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)。我們也是在行業(yè)里首創(chuàng)推出了儲(chǔ)能溫控全年季節(jié)能效比概念，我們跟廣州威凱發(fā)布了高效低碳優(yōu)品認(rèn)證證書。
這個(gè)技術(shù)使用在儲(chǔ)能系統(tǒng)上能給大家?guī)硎裁葱Ч?？以傳統(tǒng)的3.44MWh的工商柜為例，采用一臺(tái)40千瓦的液冷機(jī)組，采用自然冷和常規(guī)液冷相比，全年下來可以節(jié)電超過1萬度，全年節(jié)能率可以達(dá)到33%。工商業(yè)儲(chǔ)能以浙江杭州為例，一款215的電柜，全年運(yùn)行下來可以節(jié)電大概900多度，全年節(jié)能率可以達(dá)到21%。
第二部分，契合今天演講的主題，隨著314的電芯逐步推廣，各個(gè)廠家5MWh必然成為接下來的主流。
現(xiàn)在5MWh的整體應(yīng)用方案分以下幾大類，一是市面上主流最常見的5MWh分體式系統(tǒng)主流方案，5MWh指的是在一個(gè)20尺的柜里裝滿5MWh的電池來作為直流側(cè)，交流側(cè)的PCS往往采用的是外置形式，外置有兩種，分布式和集中式。這些年大家逐漸從集中式往分布式轉(zhuǎn)，因?yàn)橥ㄟ^單簇單管理形式可以對(duì)系統(tǒng)電池管理更有效。采用儲(chǔ)能熱管理方式也是傳統(tǒng)液冷冷板式。行業(yè)里主要用的冷機(jī)大概有三種，45千瓦、50千瓦、60千瓦，現(xiàn)在以60千瓦為主流。
我們也推出了5MWh直流側(cè)專用液冷機(jī)組，就是EKES600，可以實(shí)現(xiàn)45度環(huán)境下提供60kW，同時(shí)我們產(chǎn)品具備以下三大特點(diǎn)：雙系統(tǒng)變頻設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)容錯(cuò)；堅(jiān)持采用銅管翅片換熱器設(shè)計(jì)；省維護(hù)，搭載了自主研發(fā)的免真空自動(dòng)注液排氣技術(shù)，可以有效降低客戶預(yù)裝以及現(xiàn)場(chǎng)注液補(bǔ)液風(fēng)險(xiǎn)。
5MWh的下一代版本，5MWh+液冷PCS一體柜，這個(gè)方案最早是陽光電源提出的，這是他們當(dāng)初發(fā)布的狀態(tài)，他們采用的是20尺柜把液冷PCS和整個(gè)電池拴在一起，液冷機(jī)組采用的是分體式設(shè)計(jì)，散件拼裝，冷機(jī)采用50GW的液冷機(jī)組。這種方式陽光出了很多，但因?yàn)槭巧⒓?，沒有辦法做大面積使用。
5MWh+液冷PCS2.0方案，仍然是20尺柜，可以通過系統(tǒng)結(jié)構(gòu)調(diào)整，通過每一簇電池單簇單管理形式，結(jié)合液冷PCS，同時(shí)加上自然冷的冷卻技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化安裝，非常適合未來5MWh+的批量出貨要求集成商。相比直流側(cè)而言，這樣一個(gè)設(shè)計(jì)可以有效降低PCS的占地，并且提升整柜的瓦時(shí)成本。
基于這樣一個(gè)應(yīng)用，推出了EKES600 2.0尊享版，我們的產(chǎn)品既具備了60kW的制冷量，也自帶了42kW的制冷量，尺寸僅僅比剛才的增加了50毫米。它的特點(diǎn)一是采用九風(fēng)機(jī)雙盤管共享結(jié)構(gòu)，有效節(jié)約了機(jī)組體積；二是采用雙水泵水系統(tǒng)的獨(dú)立排氣設(shè)計(jì)，有效保障了系統(tǒng)在運(yùn)行時(shí)排氣的問題；三是采用雙系統(tǒng)冷量可調(diào)設(shè)計(jì)。在液冷PCS上采用電動(dòng)調(diào)節(jié)裝置來實(shí)現(xiàn)冷量的調(diào)節(jié)。
這是EKES600 2.0尊享版系統(tǒng)原理圖，同時(shí)這個(gè)產(chǎn)品配備了變頻風(fēng)機(jī)、變頻水泵以及電動(dòng)調(diào)節(jié)閥，實(shí)現(xiàn)冷量無級(jí)調(diào)節(jié)。
如果大家是集成商，應(yīng)該在市面上經(jīng)?？吹剑恳患姨峁┑漠a(chǎn)品都有點(diǎn)類似，我們作為一個(gè)從事制冷行業(yè)60年的制冷廠家來講，目前儲(chǔ)能溫控格局一直沒有標(biāo)準(zhǔn)，也是比較混亂的狀態(tài)。今天我們也以專業(yè)制冷廠家的角度給大家分享一下，集成商選溫控設(shè)備時(shí)到底應(yīng)該怎么選。
各個(gè)集成商的采購在選設(shè)備時(shí)都會(huì)提以下五個(gè)要求：性能參數(shù)、質(zhì)量、貨期、售后和價(jià)格，希望每一個(gè)都不能少。但事實(shí)上這個(gè)市面上并不可能有如此完美的產(chǎn)品。但在儲(chǔ)能溫控市場(chǎng)上，我們還沒有形成非常牢固的品牌效應(yīng)，所以客戶選擇就成為了一個(gè)難題，不知道要選老牌的還是選后起之秀。
從技術(shù)角度講，怎么樣選擇溫控設(shè)備？分以下幾個(gè)步驟：負(fù)荷計(jì)算，有以下四大要點(diǎn)要考慮，大家的出發(fā)點(diǎn)不一樣，從整體看，選擇的電芯是哪個(gè)品牌的，不同的電芯品牌發(fā)熱量不一樣。以目前技術(shù)水平最高的寧德來講，如果是5MWh的方案，它的電芯可以采用45千瓦的冷機(jī)可以滿足。如果是中創(chuàng)新航的，50千瓦也能達(dá)到，其他普遍的電芯可能需要60千瓦。
二是基準(zhǔn)負(fù)荷點(diǎn)選定，電池的發(fā)熱并不是直線型的發(fā)熱狀態(tài)，在最后20%時(shí)發(fā)熱量才會(huì)達(dá)到峰值。集成商選擇時(shí)以峰值算還是平均數(shù)算，這個(gè)也很重要。我們往往要考慮系統(tǒng)運(yùn)行到三年或者五年后電池衰減，內(nèi)阻增大，帶來的發(fā)熱量也會(huì)增大，是否需要考慮。產(chǎn)品應(yīng)用場(chǎng)景，最大極限工況應(yīng)用在哪里，也決定了冷機(jī)需要選多大的熱負(fù)荷。
選完冷量選結(jié)構(gòu)，工商柜，目前有兩大主流結(jié)構(gòu)：插框式和臥式，還有廠家堅(jiān)持選風(fēng)冷。如果采用集裝箱式，目前行業(yè)主流是側(cè)出風(fēng)形式。
接下來選擇參數(shù)，大家表面上看的是一樣的，但每一家的制冷量和制熱量是基于35度還是45度得出來的，目前行業(yè)內(nèi)沒有國標(biāo)，也是需要分辨的。進(jìn)出水溫18度、20度是行業(yè)主流的，水泵的流量與揚(yáng)程取決于冷板與管路。能效比是成本強(qiáng)關(guān)聯(lián)的指標(biāo)，但早期的基礎(chǔ)能效比在2.5左右，現(xiàn)在因?yàn)槌杀緣毫?，很多廠家甚至做到2.0、1.8。
因?yàn)檎麄€(gè)行業(yè)沒有確定，主要是客戶不具備測(cè)試條件，行業(yè)參數(shù)和實(shí)際不符主要是降本的重災(zāi)區(qū)，所以我們建議客戶委托第三方進(jìn)行測(cè)試。
功能層面的要求，很多客戶在測(cè)整柜效率時(shí)，往往偏差點(diǎn)在于待機(jī)消耗。我們機(jī)組帶六種模式，除了常規(guī)的制冷、制熱，還有自循環(huán)和待機(jī)模式，也可以提供相應(yīng)的自動(dòng)模式，還有注液模式，可以給到客戶在不同的應(yīng)用場(chǎng)景下最高效的全年運(yùn)行狀態(tài)。
選配置，往往大家尺寸、參數(shù)看起來都一樣之后，可能要關(guān)注一下配置有什么區(qū)別。主要講以下幾點(diǎn)：壓縮機(jī)、風(fēng)機(jī)、水泵是不是全變頻的。這個(gè)決定了極限高溫環(huán)境下的適應(yīng)性，如果風(fēng)機(jī)采用定頻，冬季時(shí)可能會(huì)出現(xiàn)開不起機(jī)的狀態(tài)。二是制冷劑，目前行業(yè)主流是410和134a，有些廠家為了降本需求甚至采用R407C/R22，未來制冷劑只會(huì)往越來越環(huán)保和高效的方向走。
第三個(gè)和第四個(gè)是我們產(chǎn)品和其他競(jìng)品在配置上的區(qū)別。
一是冷凝器到底是采用什么，我們推薦的是銅管翅片式換熱器，長(zhǎng)期運(yùn)行后臟堵和維護(hù)對(duì)客戶非常友好，缺點(diǎn)是體積大、成本高。行業(yè)里通常用的是全鋁微通道換熱器。特別是大儲(chǔ)，在西北風(fēng)沙區(qū)域時(shí)，這個(gè)臟堵對(duì)系統(tǒng)的運(yùn)行是非常致命的，風(fēng)險(xiǎn)尤為突出。
我們?nèi)盗袡C(jī)組也搭載了全自動(dòng)排氣技術(shù)。通過超大水容積水箱加上自動(dòng)排氣閥，可以實(shí)現(xiàn)免真空注入、快速氣液分離、全自動(dòng)排氣，無需現(xiàn)場(chǎng)二次補(bǔ)液。行業(yè)里傳統(tǒng)的采用是自動(dòng)補(bǔ)液方案，更多時(shí)候采用過高泄壓，過低補(bǔ)液，這的確可以解決現(xiàn)場(chǎng)漏液的問題，但帶來的風(fēng)險(xiǎn)是系統(tǒng)一旦泄露，首先第一時(shí)間不是報(bào)警，反而是補(bǔ)液，會(huì)帶來一定的風(fēng)險(xiǎn)。機(jī)組也搭載了超大水容積的支持水箱，可以有效承載-30到55度水系統(tǒng)的膨脹，避免管路壓力過高。
總結(jié)看，當(dāng)前市場(chǎng)環(huán)境下的確要卷，但更應(yīng)該卷的是價(jià)值，而不是給到客戶一個(gè)指標(biāo)，可實(shí)際上能不能做得到?jīng)]有人能知道，最后卷出來的變成降低了標(biāo)準(zhǔn)，偷工減料。因?yàn)閮?chǔ)能溫控設(shè)備在系統(tǒng)里只占區(qū)區(qū)2%，如果因?yàn)檫@塊成本強(qiáng)制的卷，導(dǎo)致產(chǎn)品質(zhì)量有問題，只會(huì)讓客戶帶來不可預(yù)料的損失。
最后簡(jiǎn)單介紹一下EK儲(chǔ)能溫控，EK儲(chǔ)能溫控是中國航天科工集團(tuán)和意大利EK品牌2008年在廣東歐科成立的總公司廣東歐科空調(diào)制冷有限公司，2010年我們就獲得了多項(xiàng)跟水溫控制的相關(guān)發(fā)明專利，并且行業(yè)熱回收的冷水機(jī)組行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)也是我們主導(dǎo)起草的。2016年正式進(jìn)軍鋰電池生產(chǎn)環(huán)節(jié)，2020年正式進(jìn)軍儲(chǔ)能溫控領(lǐng)域，并且成立了獨(dú)立的江蘇歐科儲(chǔ)能溫控有限公司，發(fā)布了自然冷溫控產(chǎn)品。
我們也具備了國家認(rèn)可的CNAS實(shí)驗(yàn)室，目前有14間，最低模擬環(huán)境溫度-39度。在職員工有1300名，研發(fā)人員大概200多位。在中國有三大交付基地：東莞工廠、天津工廠、常州工廠，年產(chǎn)能力有30億。
這是我們企業(yè)的一些資質(zhì)榮譽(yù)。我們產(chǎn)品一經(jīng)推出市場(chǎng)，也獲得了行業(yè)首批安全性能和質(zhì)量認(rèn)證，60kW獲得相關(guān)出口CE認(rèn)證。
EK的產(chǎn)品在中國已經(jīng)有多個(gè)項(xiàng)目超過15年的長(zhǎng)期運(yùn)行，并且有120億的產(chǎn)品長(zhǎng)期在服務(wù)，在全國有近50多家服務(wù)機(jī)構(gòu)，遍布各個(gè)省市。這么完善的銷售服務(wù)網(wǎng)絡(luò)也可以免去客戶使用我們產(chǎn)品時(shí)相關(guān)售后擔(dān)憂。EK定位是“EK讓儲(chǔ)能更節(jié)能，專業(yè)為電化學(xué)儲(chǔ)能集成商提供節(jié)能一體化解決方案的提供商。”
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