JONES专注TIM材料、高导热石墨材料等各式散热器的设计与加工，为储能热管理提供可靠的技术支持

时间： 2023-08-08 来源：JONES公众号

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随着全球异常气候现象的频发，各国纷纷转向碳达峰和碳中和（双碳）计划，以应对全球气候变化。其中，电力行业贡献了全球55%的累计排碳，而其中80%来自燃煤发电。随着电动化的推进，电力在二次能源中的比重将不断增加。为实现碳中和，减少燃煤发电比重并大力发展清洁能源成为必要之举。然而，与传统化石能源不同，电力的生产与消费需要同时进行，这导致了能量无法直接以电能形式进行储存。再加上可再生能源如风、光等具有较强的季节性与波动性，因此建立新能源为主体的电力系统成为全球共识，储能将在其中扮演核心角色，发挥更加重要的作用。

图1：通过储能进行削峰填谷原理图

储能广义上讲，是指通过一种介质或设备，将一种能量形式以特定能量形式存储起来，以满足未来应用需求。根据能量存储形式，储能包括电储能、热储能和氢储能，其中电储能是最主要的方式。

图2：储能技术分类

在这其中，电化学储能技术是目前应用范围最广、发展潜力最大的电力储能技术。然而，由于电化学储能存在安全性问题，储能热管理的重要性日益显著。JONES公司在热管理领域有着深厚的经验积累，提供多种储能热管理技术，包括风冷、液冷、热管冷却和相变冷却技术。不同的热管理技术可以根据产热率和环境温度的不同应用场景进行选择。风冷技术的初始投资较低，适用于家用小功率储能电柜。而液冷技术可以提高电池寿命20%，且相较传统空调风冷能降低能耗20%以上，因此其未来渗透率有望逐步增加。相变冷却技术利用相变材料的吸热效应来实现冷却，其散热效果取决于所选相变材料的性能。热管冷却技术则适用于高倍率工况的锂电池系统，如快充电池系统和调频储能系统。

储能热管理分类

1、风冷：风冷冷却结构简单、便于安装、成本较低。气的比热容低，导热系数也很低，较难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。相对比较适用于家用小功率储能电柜。

图3：风冷储能系统结构示意图

图4：风扇

2、液冷：以液体为冷却介质，通过对流换热将电池产生的热量带走。可用作冷却介质的常见液体有水、乙二醇水溶液、纯乙二醇、空调制冷剂和硅油等。

图5：不同流道结构冷却板示意图

图6：水冷板

3、相变冷却：利用相变材料发生相变来吸热的一种冷却方式。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。

图7：相变材料冷却程度

4、热管冷却：依靠管内冷却介质发生相变来实现换热，相变过程可以吸收或释放大量的热。热管冷技术适合于经常工作在高倍率工况的锂电池系统，如快充电池系统、调频储能系统等。因此，热管冷却可以理解为相变冷却的一种。

图8：热管管理

图9：热管散热模组

JONES公司在散热行业拼耘二十余年，专注于导热材料和散热组件技术的不断突破。从TIM材料、高导热石墨材料，到热管、VC、液冷板和各式散热器的设计与加工，可以提供完整的散热解决方案，为储能热管理提供了可靠的技术支持。

随着全球对环境问题日益重视，储能热管理解决方案的研究和应用将会持续得到关注。借助JONES公司丰富的热管理经验和技术创新，相信未来储能热管理技术将不断优化，为全球碳中和目标的实现做出更大的贡献。

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