佛山久安、易(yi)事特、科創儲能(neng)、南(nan)瑞繼(ji)保、儲能(neng)在線(xian)等多(duo)個公司已經推出全浸沒液冷儲能(neng)系統產品(pin)，并(bing)且在大型儲能(neng)電站中，全液冷儲能(neng)系統也開始(shi)示范應用。

在宣傳中，全浸(jin)沒液冷系統(tong)溫度控制以及安全方面都較傳統的冷板式液冷系統顯得更為優秀。特別是冷卻液在作為溫度控制的介質外，還可以作為儲能系統消防液使用，使得溫度控制與消(xiao)防合二為一，形成了(le)此項技術最(zui)顯著的特點。

但同時，全(quan)浸沒液(ye)(ye)冷(leng)系(xi)(xi)統的(de)系(xi)(xi)統成本(ben)、運(yun)維成本(ben)等方面(mian)也較風冷(leng)、冷(leng)板(ban)式液(ye)(ye)冷(leng)有所提高。溫消融(rong)合的(de)全(quan)浸沒液(ye)(ye)冷(leng)儲(chu)能系(xi)(xi)統，是(shi)否能成為繼風冷(leng)、冷(leng)板(ban)式液(ye)(ye)冷(leng)之后(hou)，儲(chu)能系(xi)(xi)統熱(re)管理的(de)下一(yi)(yi)代技術，一(yi)(yi)切都等著時間和市場的(de)驗證。

圖：南方(fang)電網梅州寶湖儲能電站

紅色(se)圈(quan)內(nei)為(wei)全浸沒液冷儲能(neng)系統集(ji)裝箱

電池儲能系統是由大量電池單體串并聯而成的。以一個20尺3.44MWh的液冷儲能集裝箱為例，采用280Ah的電芯，則需(xu)要電芯約3840顆以上。大量電芯集成在一起進行充放電操作，需要嚴格控制環境及電芯的溫度，過高、過低的溫度，輕則導致電芯壽命不一致，重則可能導致電芯失控，引發安全問題。

盡管單體電芯的溫度適用范圍都宣稱在-20℃-45℃之間，但是實際運行中，為保證儲能系統安全可靠、高性能、長壽命運行，需將電池系統的工作溫度控制在15℃-35℃之間，溫控系統的重要性不言而喻。

在電芯越做越大，從280Ah向(xiang)300Ah+邁(mai)進的過程中，如何更(geng)好的控制溫度，降低能耗，儲能系統的溫控系統也從風冷(leng)走向(xiang)冷(leng)板式液冷(leng)，并出現了全浸沒液冷(leng)。

圖：儲能熱管理系統發展歷程示意圖

全浸(jin)沒液冷儲能系統，主要特點在于儲能系統集成時的(de)熱管理方式。

顧名思義，全浸沒液冷儲能系統中，儲(chu)能電(dian)芯直接(jie)浸沒于冷卻(que)液(ye)中，電(dian)芯與空氣、水分等完全隔離(li)，通過電芯與冷卻液直接接觸和循環，有效控制儲能電池系統的運行溫度，實現電池的快速、充分、均勻冷卻降溫。目前(qian)典型的全浸沒液冷儲能系(xi)統結構示意圖(tu)如下(xia)所示。

圖：易(yi)事特與久安科技合作研發的流動浸沒液冷箱式儲能(neng)系(xi)統

圖片來(lai)源：易事特公(gong)眾(zhong)號

圖：南網(wang)梅州(zhou)項目集(ji)裝箱級(ji)浸沒液冷原理(li)圖

圖片來源：南網新聞

圖：南瑞繼保全浸沒(mei)液(ye)冷模塊原(yuan)型(xing)

圖(tu)：儲能在線PACK級全浸沒液(ye)冷原理圖(tu)及(ji)電(dian)池箱

“我們可以把風冷系統想象成吹風扇，把冷板液冷系統想象成貼近冰塊，而全浸沒液冷系統則可以想象成電(dian)芯集(ji)體(ti)“泡澡”，給電(dian)芯提供一個(ge)最為舒適的(de)運(yun)行環境”，儲能在線(xian)負責人徐際強跟儲能與電(dian)力市場的(de)記者形象地打了(le)個(ge)比方。

根據選擇的冷(leng)(leng)卻液(ye)的不同，全浸沒(mei)液(ye)冷(leng)(leng)儲能(neng)系統，又可(ke)以(yi)分為水基、油基、氟基三種主(zhu)要(yao)類型，其主(zhu)要(yao)的特點(dian)如下表所示。

在溫度(du)控制方(fang)面，全浸沒液冷儲能系統優勢明顯。

全浸沒液冷(leng)技(ji)術，常規運行下(xia)熱傳導(dao)效率較冷(leng)板式液冷(leng)技(ji)術提(ti)升(sheng)5倍(bei)以上，水(shui)基和氟基浸沒液更(geng)可以在冷(leng)卻液相變(bian)蒸發的(de)情況(kuang)下(xia)將熱傳導(dao)效率提(ti)高(gao)200倍(bei)，油基則很難通(tong)過相變(bian)快速散熱。

更具優勢的是，由于浸沒液與電芯全方位接觸，電芯各向溫度將更為(wei)一致，從而可避免(mian)冷板式液冷“頭熱腳涼(liang)”的(de)矛盾，將單個電芯不同部位(wei)的(de)溫差從冷板式的(de)上下溫差12-15℃降低(di)到5℃左右(you)，從(cong)而真正使(shi)得運行工況下的循環(huan)壽命更接近實驗(yan)室環(huan)境下的循環(huan)壽命。

溫(wen)消融(rong)合，更是全浸(jin)沒液冷儲能(neng)系統(tong)獨一(yi)無(wu)二的特點。

非油類(lei)的(de)(de)全浸沒(mei)儲能(neng)系統的(de)(de)冷卻液也可以作為儲能(neng)系統的(de)(de)消防(fang)液。絕(jue)緣(yuan)無(wu)閃點的(de)(de)浸沒(mei)式液體(ti)環境(jing)，可有效隔(ge)絕(jue)可燃(ran)氣體(ti)、氧(yang)氣、水、異物、電弧的(de)(de)影響。

儲能在線的負責人徐際強表示，采用非油類的冷卻液時，液體本身就具有滅火能力，電池箱內無需額外配置滅火系統。在發生事故時，可實現液體浸沒滅火、相變蒸發冷卻、應急主動制冷等多重防護，從而保證零熱擴散。溫消融合，是非(fei)油類是全浸沒(mei)液冷(leng)儲能(neng)系(xi)統最典型的特(te)征。

從這個意義上講，溫消融合的全浸沒液冷儲能系統，較目前市面主流的底部冷板式液冷以及電動汽車上已經出現的側面冷板式液冷，功能上更進了一步，或許可稱為儲(chu)能系(xi)統熱管理的3.0時代。

圖：非油類(lei)全浸(jin)沒液冷(leng)儲能系統優點

圖片來源：儲(chu)能在線新品發(fa)布會

近年來，隨著(zhu)儲能裝機容(rong)量(liang)的快速攀升(sheng)，安全運行已經成為重中之重。從國家到地方(fang)，多項政策(ce)、標準都在強(qiang)調儲能系(xi)統的安全要求：

全浸沒液(ye)冷儲能系統(tong)顯(xian)然在(zai)安全防護(hu)上，已經具備明顯(xian)優勢。但作(zuo)為一(yi)項(xiang)(xiang)(xiang)新事物，其也面臨著(zhu)一(yi)定的調整空(kong)間。是否(fou)有足夠(gou)(gou)的運行項(xiang)(xiang)(xiang)目(mu)驗證該項(xiang)(xiang)(xiang)技術，是否(fou)在(zai)成本(ben)上具有足夠(gou)(gou)的競爭力來促進項(xiang)(xiang)(xiang)目(mu)實(shi)施，是普遍關(guan)注(zhu)的問題。

儲能在線(xian)負責(ze)人徐際強(qiang)表示，除(chu)南網已(yi)(yi)投運的項(xiang)(xiang)目外，儲能在線(xian)其實從2020年已(yi)(yi)經開始(shi)進(jin)行(xing)相(xiang)關項(xiang)(xiang)目試點示范(fan)應用。

全浸(jin)沒液冷儲能技(ji)術(shu)，已經(jing)不存在(zai)較(jiao)大(da)的(de)(de)技(ji)術(shu)難(nan)點(dian)，該公司的(de)(de)解決方案，已經(jing)較(jiao)為成熟(shu)可復(fu)制。

圖：儲能在線產品迭代(dai)示意圖

圖片來源：儲能在線新品發(fa)布

雖然目前全浸沒液冷儲能系統在成本上還較高于風冷、冷板式液冷系統，但(dan)在商(shang)業建筑、機場、港口、軌道交通(tong)等特定領域，由于對安全的敏感性高(gao)于單純(chun)對收益的追求(qiu)，該項技(ji)術將首先具有較(jiao)好的應用前(qian)景。而(er)一旦規模化和標準化應用形成(cheng)，該(gai)項(xiang)技術帶(dai)來的(de)熱管理效率提升(sheng)(sheng)、可(ke)靠性提升(sheng)(sheng)等優(you)勢得以(yi)充分利用，則預期(qi)可(ke)帶(dai)來全生命周期(qi)內成(cheng)本(ben)的(de)大幅下(xia)降，進而(er)可(ke)推廣應用到更多領域。