液冷储能系统开启新里程 天合储能发扬共性中塑造个性

文 |  中关村储能产业技术联盟   任凯莉

2022年储能赛道火热程度有目共睹，但也存在着锂电池成本不断上涨、安全事故频发、储能电站运营维护复杂等系列问题，火热的储能行业更需冷静思考：新型电力系统建设需要什么样的储能技术？

液冷储能系统是目前众多一线集成商的共同选择，其优异地散热能力更适合当下规模化储能发展的需求。11月14日，天合储能重磅推出了万次循环液冷系统TrinaStorage Elementa，虽然不是第一家推出液冷储能产品的厂商，但天合储能基于对行业需求和痛点的深刻体会，实现了产品和市场的高度匹配，开启液冷储能系统集成技术新里程。

正如天合储能总裁王大为所说，这次新品发布会是天合储能发展历程中的重要里程碑，它标志着天合储能研发与技术已迈上新台阶，同时天合储能秉承“开放、创新、生态、合作”的发展理念，将为客户提供安全可靠、高效收益、智慧应用的储能产品和解决方案。

项目大型化

液冷显优势

据中国能源研究会储能专委会/中关村储能产业技术联盟（CNESA）全球储能数据库的不完全统计，截至 2022 年 6 月底，全国已投运新型储能项目累计装机规模 6.3GW/12.6GWh，2022 年上半年，新增投运新型储能项目装机规模 589.9MW/1343.3MWh，功率规模同比增长202%。

高速发展的同时，储能项目大型化趋势明显，正在规划、建设的百兆瓦储能项目已达上百个，中国储能进入规模化发展初期。

随着储能电站规模越来越大，电池数量是不断增多的，一座百兆瓦储能电站所需电芯将达几十万个，电池在运行时会产生大量的热量，这些热量需要及时散发出去，否则会影响电池寿命甚至出现热失控进而带来火灾风险。因而温度控制对于储能系统寿命、安全性极为重要。

目前储能行业普遍采用的两种温控技术是风冷和液冷，风冷系统具有结构简单、易维护及成本低等优点。缺点是空气的比热容低，导热系数也很低。液冷系统的换热系数高、比热容大、冷却速度快，且液体比热容不受海拔和气压的影响适用范围较广，同时液冷系统的结构较为紧凑，使得空间占比较小。

所以，近两年储能厂家推出的液冷储能方案相较风冷方案基本都可以实现电池寿命提升20%以上，能耗减少20%以上，电池温差3℃以内，这是液冷储能方案之共性。随着液冷逐渐成为储能系统未来主流方案，在液冷之外，各厂商又开始在系统中集成各种先进技术，而这种个性化的提升成为液冷储能时代制胜砝码。

作为一家有“芯”的储能产品及解决方案提供商，天合储能深知储能电池的核心需求在于高安全、长寿命、低成本，因此不断将降低储能度电成本、提高系统安全性、提升运营维护效率为主攻方向。

自研电芯

度电成本大幅降低

目前储能成本相对较高，全生命周期内盈利空间不足，尤其是去年以来，上游原材料价格持续走高，使下游储能产业成本进一步承压，储能项目初始投资相应增加，投资收益下降，很多项目不具备商业可行性，导致目前很多已招标的储能项目暂缓执行，储能经济性已经成为储能大规模应用的阻碍。

电芯技术平台与机理研究高级经理 占莎认为，只有大幅降低储能产品的度电成本，给用户盈利赋能，才能推动储能商业化大规模应用。本次推出的万次循环液冷系统，就是紧紧围绕降低度电成本（Lcos）这个关键指标，通过采用天合自研新一代储能电芯，并结合高集成化的系统设计和先进的热管理，可以使得度电成本相比于上一代产品降低32%，给业主带来实实在在的经济收益。

安全和成本一直是储能系统绕不开两个话题，而电芯是解决两大痛点的“核心”。占莎介绍，当前国内外厂商大多是单纯提供储能电芯，或只做储能系统集成。对于电池供应商，更多是专注于电芯本体研究，忽略储能系统的应用场景；而对于系统集成商，又无法将储能系统的应用场景和工况，转化为对储能电芯的技术要求。天合储能通过设立储能电池研究院，自主研发电芯和化学体系，通过深入研究电芯衰减机理，创新出“3减1补1智造”等一系列高效寿命延伸技术，已成功开发300Ah 12000次长循环寿命的储能专用电芯。基于自身掌握电芯的开发、测试、验证等环节的核心技术，天合储能系统集成又结合多年的项目应用经验，围绕如何保障电芯安全、如何确保电芯性能寿命极致发挥，打造出行业领先的高安全万次循环液冷储能电池舱产品。

热失控概率可以降低

双碳目标提出以来，储能发展一路高歌猛进，此时安全问题不应成为产业爆发的障碍。而国内外安全事故频发又在时刻给我们敲响警钟。

天合储能战略与产品市场总监李秉文强调：产品的品质与管理质量直接决定了热失控发生的概率。 随着储能产业的发展，储能安全技术也得到飞速的发展，行业内对于储能安全技术也非常重视。

天合储能提出，锂离子电池中的废气产生应被视为采取行动防止储能系统中的热失控或火灾情况的关键机会窗口。由此建立了三位一体立体化防护系统，打造极致安全的储能系统产品，助力系统安全运转。

据李秉文介绍，天合储能首先建立了 AI 电芯健康监测和预警功能，这个功能不单单能够实现电芯的安全预警，同时 也能够识别短板电芯，从而保证整个系统的高效运转；其次是设计有 pack 级消防，IP67 的防护等级可以杜绝灰尘和冷凝影响，在电芯出现热失控 的极端情况下，可以使灾害控制在 pack 内，保护其他 pack，使损失降到最低；最后就是系统预留的水消防，主要防止外部因素的灾害源威胁系统安全后，系统采取的最后 一道保险措施，保证灾害蔓延到其它单元。通过三位一体立体化安全防护，TrinaStorage Elementa可以使储能系统热失控概率降至最低。

智能营维

提升收益

纵观储能电站全生命周期，储能系统集成仅是开端，后期运营维护才是重头戏。据中关村储能产业技术联盟调研发现，百兆瓦储能电站运行主要存在两大难点：一是更换电池模块难度大，单块电池模块近三百公斤，检修空间狭小；二是储能电站运行数据庞杂，涉及到电芯电压、温度数据、消防运行数据等等，需要运维人员深入了解储能各个系统，掌握储能单元运行的重要参数，通过重要参数的监盘分析来判断设备运行状况，对场站运行管理提出了更高的要求。

天合储能万次循环液冷系统TrinaStorage Elementa第三大优势便是可以实现智能营维。李秉文介绍说，在日常运维过程中，TrinaStorage Elementa的pack正面设有独立运维窗口，可实现免开箱维护，快速更换易损件，安全高效。同时天合储能智慧云平台拥有电站运行管理，电池性能及安全分析，线上售后服务，优化控制，投资服务等功能，可实现远程一键升级、故障录波和故障诊断，对问题及时发现、精准定位与快速解决，让客户使用更省心。

此外，天合储能自建自营数字孪生储能云平台可以支持数百吉瓦时级别的储能电站同步在线管理，支持多端数据接入和实时在线处理，实现了从发电侧到用户侧的全场景覆盖，通过大数据人工智能分析，平台不仅有智能运维、场站管理的全景态势感知的核心基本模块，还具有电网调度、智能优化、财务智能分析等智能模块，可以结合新能源参与现货市场的价格预测制定交易下的储能充放电策略，进一步提升在电力交易市场的储能收益。

据悉，天合储能液冷系统TrinaStorage Elementa今年首先在海外上市，重点市场是欧洲和美国，自发布以来受到目标市场客户的广泛关注，目前已接洽的海外合作项目超1GWh。随着国内储能市场上液冷方案得到大量应用，液冷产品将成为主流趋势，而天合自研电芯使系统具备了显著的竞争力，TrinaStorage Elementa已得到国内市场的积极反馈。

竞争激烈

把握优势

当下储能市场发展火爆，一方面老玩家纷纷扩大产能，龙头企业频频投资建厂；另一方面新玩家快速入局，通过多种方式参与到产业链不同环节。激烈的竞争背后也引发一些新的问题：

一是未来或将出现产能过剩风险，目前全国储能电池基地产能规划已经远超当前新增装机；

二是储能企业毛利率下降，叠加上游材料价格上涨与竞争激烈等因素，大量储能企业出现毛利率下降的现象，处于出货量大增、利润下降的尴尬境地；

三是激烈的竞争下，企业有可能会陷入价格战，导致劣币驱逐良币、产品质量良莠不齐、同质化竞争严重、价格厮杀激烈的现象。这些都给储能产业蒙上了一层隐患阴霾。

目前有两类企业更具竞争优势：一是具备市场规模的公司更具备供应链优势；二是具备电芯生产能力的公司更具备成本优势。天合储能以“天合芯”为核心竞争力，技术研发实力领先，且凭借总部丰富的新能源制造管理经验，拥有强大的供应链保障体系，后发优势明显。

2022年天合储能业务量实现了几何级增长，预计全年出货量将超1GWh，其中中标项目中单体最大项目达800MWh，实现了规模级的突破。

天合储能致力于成为全球领先的储能产品及解决方案提供商，谈及未来系统集成发展方向，天合储能认为除了在热管理方面，将从传统的风冷向液冷转变外，在电气方面，将从传统多簇并联的集中式方案，向簇级管理的集散式方案转变；在消防方面，未来会更注重预防，采用“预防为主，防消结合”的理念；另外，未来能源的智能化和数字化是主流趋势，主要核心方向是智能运维和智能交易；还有高防护，鉴于目前大基地建设普遍在沙漠、戈壁、荒漠地区配套建设储能，针对这些严苛的实际应用环境，未来将会提供高海拔、低气温、强风沙、强腐蚀等环境适应性强的储能产品及解决方案。

七年，天合储能见证了中国储能的曲折发展，在磨砺中蜕变成长，摸索中天合储能确立了自己主航道定位，300Ah 12000次长循环寿命的储能专用电芯的成功开发只是开始，未来以“天合芯”为核心竞争力，以科技创新为发展驱动力，天合储能将持续聚焦新型储能关键技术突破，用“芯”提供储能产品及服务，用科技探索新型储能的发展方向，用智造锤炼储能产品的匠心品质，用创新赋予储能应用的无限可能，用科技力量创造美好的无碳世界。

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