在国家推进“双碳”政策的背景下,清洁能源替代和电能替代被大力推进,储能将在这一战略中扮演至关重要的角色。2023年以来,随着极端天气频发,以市场化为核心的新型电力系统建设加快,而储能更是成为解决电力供需矛盾的重要抓手。
行业篇:电化学储能方兴未艾,储能温控大势所趋
据中国化学与物理电源行业协会储能应用分会统计,2023年1月至5月共有97个新型储能项目投运,装机功率达3.02GW,同比增长629.12%。按照应用场景划分,储能技术可分为表前储能(发电侧储能和电网侧储能)和表后储能(即用户侧储能)两大类。而按照技术方式划分,则可分为物理机械储能、电化学储能、电磁储能、热储能等四大类。其中,电化学储能凭借响应速度快、环境适应性强等优点,并伴随成本下降,逐渐被广泛应用。
电化学储能产业链全景图
在电化学储能产业链中,储能温度控制系统是保障储能系统安全运行的重要环节。随着储能装机规模的迅速上升,储能安全事故出现的频率也大幅提升,而锂电池热失控是影响储能电站安全运行的主要原因。此外,运行温度对于锂电池的性能也有较大影响。由此,温控系统对储能电站的重要性不言而喻。
按照技术路线划分,储能温控系统可以分为风冷、液冷、相变冷却和液管冷却四大类,目前行业中应用最为广泛的技术是风冷。此外,液冷产品凭借着更高的换热效率,更低的运行能耗,更小的热失控风险,在行业当中的渗透率也在不断提升。
从整体来看,储能温控市场目前处于早期阶段,标准不统一、市场集中度较低。据产业在线统计,2022年中国储能温控市场总销售额约为17.9亿元,同比增长103%;2023年预计将在此基础上再增长105%,达到36.6亿元。
2018-2022年中国储能温控产品市场销售走势(亿元)
从内外销来看,中国储能温控设备以出口市场为主,但随着国内储能温控市场的快速崛起,出口占比已从80%以上下降至60%。国内储能行业处于商业化向规模化的转变时期,2022年中国新增新型储能电站装机规模已超过美国市场,国内储能温控产业具有巨大增长空间。
产品篇:液冷增长势头迅猛,变频产品已超七成
从产品端来看,中国储能温控产品仍然以风冷为主,2022年销售额近10亿元,市场占比55%,但比例在大幅下降,与此同时液冷产品规模快速增长,达到8亿元。
一方面原因在于风冷产品结构相对简单、成本相对较低;另一方面,在行业逐渐规范的背景之下,液冷产品虽然结构更复杂、成本更高、冷却介质存在泄露的风险,但液冷产品散热速度和效率相对风冷更高,随着未来调峰调频等大型储能需求的提升以及盈利能力的逐步改善,未来规模有望超过风冷产品,在储能温控领域占据主流行业地位。
另外一个推动液冷产品加速扩容的原因是国内储能市场的快速发展。一方面是国内的用户更倾向使用液冷产品,另一方面是液冷产品的成本和价格显著下降,也为其规模的增长带来空间。
2020-2022年中国储能温控产品分产品结构变化(亿元)
从定变频结构来看,中国国内的储能温控产品以变频为主,2022年变频产品销额为13.2亿元,占比约74%,同比增长123%,持续保持翻番增长。
在储能温控领域,除了保证电池本身温度适宜,控制电池蓄/放电时温度处于合理区间是核心要求。其中锂离子电芯的最佳工作温度区间为 10~35℃,当温度低于-20℃时,电解液可能会凝固,导致阻抗增加,电芯容量将明显下降;而当温度超过 60℃时,电芯内部有害化学反应速率将明显提升,对电芯造成潜在破坏,从而引发安全事故。由于蓄/放电的不同节奏,电池的温度同样会处于变动中,此时变频的技术优势更加明显。
在变频技术的细分应用上,目前中国储能电站温控设备的液冷全为变频技术,风冷产品50%以上也均为变频产品,这与目前国内制冷空调行业的技术和制造现状有直接关系。储能电站的发展向着大型化、高容量的趋势发展,电池运行过程中蓄放电导致电池温度产生变化的情况更为复杂,对制冷量的需求也会不断变化。
而随着国家“双碳”目标的实施,节能减排、绿色环保成行业发展主流,变频有小型化的特点,变频相对定速更节能,可以为企业节约运行成本,因此风冷产品变频化的趋势更加明显。
2020-2022年中国储能温控细分产品变频占比变化(按销额)
企业篇:四大类企业跨界竞争,产品创新引领发展
从企业端来看,中国国内储能温控企业以其他温控领域的跨界企业为主。依据业务体系大致可分为车辆热管理企业、精密空调企业、工业空调企业以及家商用空调企业。由于背靠储能市场这个确定性增长的大赛道,很多相关的企业想进入市场分一杯羹,除了上述四类企业,还有做消防的企业也在积极布局。
企业类型较多,各个企业都有自己鲜明的特点和优势。2023年以来,各个企业依据自身特点和优势,在储能温控领域有许多新的战略布局和动作。
英维克是国内知名的精密温控节能设备提供商,成立于2005年,在机房空调等细分领域深耕多年,储能温控领域也是最早布局的企业之一。在政策引领以及企业自身在温控行业多年市场积累的多重利好因素的推动下,其行业主导地位不断巩固,目前已有基于锂电池单柜储能液冷产品、大型储能电站液冷系统、预制舱式储能液冷产品等技术储备和解决方案。2023 年,该公司拟以自筹资金10亿元投资建设“全场景热管理研发与储能高端制造项目”,投建期2.5年,预计达产后,实现年销售额50亿元。
英维克储能温控新品展示
苏州黑盾环境股份有限公司成立于2009年,专业为工业系统提供各种类型的温控解决方案,拥有对温湿度控制系统进行独立研发、大规模生产、专业售后服务能力。2017年起,黑盾开始针对储能系统提供风冷温湿度解决方案,针对储能电池的发热特点和运行要求,开发了储能集装箱专用的一体式风冷空调,产品根据不同储能集装箱的设计要求,分为内置一体式、嵌入一体式、顶置式等不同系列产品,受到客户广泛认可。之前黑盾的市场主要以出口为主,近两年内销市场增幅十分明显,二者之间的差距正在逐渐缩小。
苏州黑盾储能温控风冷一体产品
埃泰斯是一家储能电池热管理系统研发商,专门研发、生产大功率电池液冷热管理系统,产品主要应用于储能电站及卡车工程机械等需要独立电池热管理场景,是电化学储能及车辆电动化行业内领先的液冷系统供应商。2023年埃泰斯公司扬州工厂的生产线均已投入使用,产能利用率较高,但仍有增产的空间,预计今年的开票销售超10亿元,二期项目全部投产后可望超15亿元。预计埃泰斯的储能热管理业务收入水平和利润水平也将在去年基础上进一步提高。
埃泰斯扬州工厂生产线
三河同飞制冷股份有限公司是工业温控领域的知名品牌,在储能温控领域的增长主要依托于内销市场,产品端更聚焦于风冷产品,2022年实现了实质性增长。此外,公司积极布局产能扩张,通过竞拍取得约125亩三河市土地使用权,用于扩建储能温控产能。由于储能等新兴业务的增长,2023年一季度该公司实现营收2.73亿元,同比增长45.34%;归母净利0.28亿元,同比增长35.24%。
三河同飞宁夏某储能温控中标项目外景
上海盖鼎精密制冷设备有限公司是工业温控领域的另一知名企业,致力于特殊环境制冷领域,为客户提供整体温控解决方案及空调产品。现有产品包括:机柜/集装箱空调、高温特种空调、工业柜式空调、精密液体冷却设备四大类30多个品种,为客户提供整体的液冷方案。盖鼎能源在2022-2023年承担大型百兆瓦级液冷温控项目10余个,均与国内储能头部集成企业合作,主要标杆项目有甘肃电投(瓜州+高台+清河摊)110/220MWh、安徽单体ZD的液冷项目皖能电力103/206MWh、大唐龙感湖100/20MWh液冷项目、平顶山姚孟1220MWh液冷项目、宁波吉利汽车100MWh液冷项目等。
盖鼎中标安徽液冷储能项目皖能100MW/200MWh外景
美的集团是中国家用空调行业的知名企业,其储能热管理产品有分布式冷却和集中式冷却两种产品形态,主要的冷却方式也是以液冷为主,风冷为辅。目前,美的的分布式冷却产品涵盖了工商业储能上用的3kW、5kW及8kW液冷产品,针对20尺、40尺的大储能电站,有对应的20kW、40kW的侧出风,40kW的顶出风产品。在今年4月的中国制冷展上,美的楼宇科技正式发布多款储能热管理产品,包括8kW插框平台、20/40kW侧出风平台、40kW顶出风平台等。据美的公开信息,其第一代热管理产品,能效比行业宣称值要高8%左右,自然冷节能35%,出水温度能稳定控制在±0.3℃,现在正在布局第二代、第三代更高效管理方式。
美的楼宇科技发布的储能温控2023年新品
预测:2023年储能温控行业增长将超40%
通过以上企业的盘点,我们可以发现2023年储能温控领域产品革新的脚步正在加快,液冷产品的新品更可谓是“百花齐放”。从国内需求来看,基于发电侧强制配储政策、电网侧辅助服务及独立储能模式推进、用户侧峰谷价差持续拉大,都进一步提升了工商业储能的经济性,推动我国储能温控市场进入高速发展期。
据产业在线调研,2023年储能行业呈现“风冷主导存量市场,液冷加速渗透”的发展特点。预计2023年液冷产品的规模将超过风冷。在企业调研中,各储能温控企业也对今年的市场充满信心,部分企业甚至给出了2023年自身增长200%-300%的预期。此外,随着产品标准的进一步完善,储能温控行业也有望摆脱现在没有独立产品标准的瓶颈,走出一条属于自己的高质量发展之路。2023年下半年,让我们拭目以待。
2020-2025年中国储能温控产品市场销售规模预测(亿元)
相关报告推荐 :《中国储能电站温控行业运行及预测年度研究报告》