Ettersom energilagringsceller beveger seg mot stor kapasitet og energilagringssystemer er på vei mot 5MWh+-æraen, har større skala og høyere energitetthet blitt utviklingstrenden for systemintegrasjon. I tillegg blir applikasjonsscenarioene mer komplekse og mangfoldige, noe som stiller høyere krav til levetid, sikkerhet, kostnad og andre faktorer for energilagringssystemer. Alle disse faktorene fremmer den kontinuerlige iterative utviklingen av nøkkelteknologier for energilagringskomponenter, inkludert celler, PCS, BMS, EMS, etc.
Som grensesnittet mellom batterienergilagringssystemet og strømnettet, er energilagringsomformeren en kjernedel av energilagringssystemet, og spiller en viktig rolle i å forbedre systemets driftseffektivitet og sikre systemstabilitet og pålitelighet.
Med den raske veksten av global installert kapasitet for fornybar energi, utforsker energilagringsindustrien et bredere marked. Men seriøs "involusjon" plager kinesiske energilagringsselskaper. Hvis de ønsker å slå gjennom, kan de bare stole på kjernekonkurranseevne som teknologiprodukter. Blant disse er høy sikkerhet, lav kostnad og høy effektivitet tersklene som ikke kan unngås ved oppgradering av energilagringsteknologi.
Blant de forskjellige tekniske rutene er væskekjøling, som har blitt brukt på batterier, en av representantene for energilagringsteknologi iterasjon de siste to årene. Ifølge data øker bruken av væskekjøling i energilagringsbatterier gradvis, og markedspenetrasjonsraten vil være omtrent 25 % i 2023, en betydelig økning fra 12 % i 2021.
"I hele energilagringssystemet utgjør kostnaden for batterier ca. 50%, og PCS utgjør ca. 15%. Batteriteknologi har stor innvirkning på iterasjonsplanen til PCS." En PCS-produsent uttalte at de tekniske utviklingsretningene for PCS og batterier i utgangspunktet er de samme, og det samme gjelder for væskekjølingsteknologi.
Det er rapportert at PCS som bruker væskekjøling kan gi høyere effekttetthet, bedre ytelsesindikatorer og bedre miljøtilpasningsevne til produktet.
Sammenlignet med tradisjonelle luftkjølte PCS, har væskekjølte PCS åpenbare forskjeller i kjølemedium, systemstruktur, varmeavledningseffektivitet og andre aspekter.
Luftkjølt PCS bruker luft som kjølemedium. Gjennom vifter og annet utstyr blåses luft gjennom PCS-komponenter for å fjerne varme til den prefabrikkerte kabinluftkanalen, og deretter leder klimaanlegget i den prefabrikkerte kabinen varmen. Fordelen er at systemstrukturen er relativt enkel og den første installasjonskostnaden er lav, men når det gjelder varmeavledningseffektivitet, er luftkjølte PCS åpenbart svake.
"Valget mellom væskekjøling og luftkjøling for energilagrings-PCS er faktisk en balanse mellom kraft- og varmeavledningskrav." Zeng Chunbao, visepresident for Kehua Digital Energy og daglig leder for teknologisenteret, påpekte en gang at ved et effektnivå på 2,5 MW har luftkjøling i utgangspunktet nådd sin varmespredningsgrense.
Fra dette perspektivet bruker væskekjølte PCS kjølevæske med høy varmeledningsevne som medium. Frostvæsken drives av en vannpumpe for å sirkulere i væskekjøleplaten, noe som gjør at den kan komme i kontakt med PCS-komponenter mer direkte, og dermed oppnå høyere varmeavledningseffektivitet.
Samtidig, fordi kjølevæsken har en høyere varmeoverføringskoeffisient og spesifikk varmekapasitet, og ikke påvirkes av faktorer som høyde og lufttrykk, har væskekjølesystemet en sterkere varmeavledningskapasitet enn luftkjølesystemet og er mer egnet for storskala energilagringsprosjekter med høy energitetthet.
Når det gjelder kostnad, selv om den opprinnelige kostnaden for luftkjølte PCS er lavere, er dens varmeavledningseffektivitet begrenset. For å opprettholde riktig temperatur er det nødvendig å øke antall og kraft til vifter, men dette vil øke energiforbruket og driftskostnadene. Væskekjølesystemer har høyere varmeavledningseffektivitet og lavere energiforbruk, noe som kan redusere de totale kostnadene gjennom hele livssyklusen.
I tillegg, når det gjelder energitetthet, sammenlignet med luftkjølte PCS, bruker væskekjølte PCS termisk konveksjon for å redusere temperaturen på elektrisk utstyr. Den har en mer kompleks og kompakt struktur, krever ikke utplassering av store varmeavledningskanaler, okkuperer et relativt lite område og kan utnytte plassen mer effektivt, og dermed forbedre energitettheten og den generelle effektiviteten til energilagringskraftverk.
Væskekjølte PCS tiltrekker seg stadig flere bedrifters oppmerksomhet. I følge ufullstendig statistikk fra China Energy Storage Network har mange selskaper utvidet sine produktlinjer til den væskekjølte PCS-sektoren, utvikler eller har allerede lansert relaterte produkter, og har til og med uttalt at de har oppnådd masseproduksjon.
For enkelte selskapers væskekjølte PCS-produkter kan man finne at i produktintroduksjonene til ulike produsenter, ulike spesifikasjoner og ulike bruksscenarier, i tillegg til iøynefallende ord som sikkerhet, kostnad, effektivitet og levetid, stille modus, bredt temperaturområde og ekstreme arbeidsforhold har også ofte blitt høydepunkter for produktpromotering. Fra dette synspunktet kan den væskekjølte PCS-løsningen med flere fordeler få større utviklingsplass ettersom frekvensen av anrop til energilagringssystem øker i fremtiden.
Men, som nesten alle nye teknologiruter i de tidlige stadiene av deres vekst, har væskekjølte PCS også fått forskjellige svar.
Noen selskaper har også påpekt at fra et praktisk anvendelsesperspektiv er væskekjølte PCS fortsatt i konseptstadiet, og det er svært få produkter som faktisk er tatt i bruk.
Guo Xiangji sa mer direkte at selv om væskekjølingsteknologi har utmerket varmeavledningsytelse, bruker kompressoren mye strøm og kjøleren er komplisert å vedlikeholde. I tillegg er det potensielle lekkasjeproblemet til væskekjølesystemet og den dårlige temperaturensartetheten til enfaset varmeavledning skremmende.
Hvis væskekjølte PCS fortsatt har liten erfaring med praktiske anvendelser og trenger tid på å bli finpusset, vil fremveksten av en ny teknologirute være enda mer en utfordring for væskekjølte PCS, som er i en tidlig utviklingsfase.
Ser på helheten fra et lite perspektiv. Ettersom energilagringsindustrien fortsetter å være varm, vil teknologiiterasjon og innovasjon fortsette, og varmespredningsteknologiløsningene som brukes på PCS kan fortsette å bli oppdatert. Hvem som vinner til slutt vil fortsatt avhenge av markedet.
Når det gjelder den væskekjølte PCS-en som er under testing, er det positive synspunkter om at den er svært konkurransedyktig i mange scenarier fra perspektivet til den omfattende kostnaden for hele livssyklusen. Hvorvidt det vil bli en av de vanlige applikasjonene gjenstår imidlertid å se.