“双碳”目标带动清洁能源快速发展。在“碳中和”的背景下，“风光”清洁能源装机量将高速增长。2021年我国光伏装机量仍达 52.97GW，同比+7.8%；全年风电装机量 达 47.57GW，同比 2020年-40.9%，但同比 2019 年+183.3%。中长期来看，根据国家能源局发布的《关于 2021 年风电、光伏发电开发建设有关事项的通知》，到 2025 年风光发 电量占比将提升至 16.5%，2030年全国风光装机规模将超 1200GW。我们预计到 2030 年，国内非化石能源消费占比将达到 26%左右。

储能装机规模上升较快。随着清洁能源占比逐步提升，储能在电力系统的发电侧、电网侧 和用户侧起到了至关重要的作用，主要以抽水蓄能和电化学储能为主。据 CNESA 的数据，2021年全球新增投运电力储能项目装机规模 18.3GW，同比增长 185%。其中，中国已投运电力储能 项目累计装机规模达到 35.7GW，同比+9.80%。据伍德麦肯兹预计，到2030 年，全球储能装 机量将达到 741GWh，中国储能装机量将达到 153GWh，未来市场增长空间巨大。

热管理是电化学储能系统重要组成部分

电池组是储能系统最主要的构成部分，锂电池和钠电池潜力巨大。不同类型的电池在能量密度、功率密度、成本、安全等方面各有差异，根据 NEC 的测算，从全生命周期的 角度看，锂离子电池、铅酸电池与液流电池的前期投资成本不相上下，但考虑到后期维护， 锂离子电池显现出明显的成本优势。

储能系统安全事故凸显热管理的重要性。2021 年 4 月 16 日，北京国轩福威斯储能电 站发生火灾爆炸，经调查，起火原因是 LFP 电池发生内短路，引发电池热失控起火。同年 7 月，搭载特斯拉 Megapack 储能系统的澳大利亚“维多利亚大电池”项目在测试过程中 因冷却系统泄露，引发电池仓起火。频繁出现的起火事件凸显出热管理已成为保障储能电 站安全运行必不可少的重要组件。

储能热管理成为核心，液冷技术快速发展

热管理成为储能系统核心，风冷与液冷是目前成熟的技术路线。储能热管理的冷却方式 主要有以下三大技术路线：风冷（空气冷却）、液冷和相变冷却。目前国内的储能系统热管 理路线基本都采用强迫风冷的方式，国外已经有应用液冷散热。也有很多工程师在研究相变 材料和液冷或风冷的混合模式，但都还不成熟。风冷和液冷的核心区别是传热介质的不同。 具体来看，液体介质的传热效率是最高的，能达到 0.5-10；空气介质的传热效率一般在零点几左右；从换热系数来说，空气介质较低（25-100），液体介质较高（1000-1.5 万）。

风冷系统简单成本较低，液冷功耗更低效果更好。风冷系统具备系统简单、制造成本低、 便于安装等特点。在电池能量密度低，充放电速度慢的场景有比较多的应用。液冷具备载热 量大，换热效率高的特点，在电池包能量密度高，充放电速度快，环境温度变化大的场合得 到广泛的应用。液冷系统可以和电池包高度集成，所需空间小，无需担心灰尘，水汽凝结。 但液冷技术的成本相对更高昂，若装机量较大（5MWh 以上），液冷的成本会大大降低。

液冷技术：制冷效率更高

液冷方案在保证储能系统安全、散热效率等方面综合优势显著。液冷方案采用水、乙 醇、硅油等冷却液，通过液冷板上均匀分布的导流槽和电芯间接接触进行散热。其优点包 括：1）靠近热源，高效制冷；2）与相同容量的集装箱风冷方案相比，液冷系统不需要设 计风道，占地面积节约 50%以上，更适合未来百 MW 级以上的大型储能电站；3）相比风 冷系统，由于减少了风扇等机械部件的使用，故障率更低；4）液冷噪声低，节省系统自 耗电，环境友好。

安全性和经济性双轮驱动，热管理技术转向液冷。风冷所涉及的冷却结构简单、便于 安装、成本较低，但制冷效果低下、无法实现精准控温、需要大面积散热通道。行业目前 装机较多的通信基站、小型地面电站等功率密度相对较低的项目，风冷制冷效率可以满足。 液冷通过冷却液对流换热，散热更高效均匀，且可靠性更佳。未来随着新能源电站、离网 储能等更大电池容量、更高系统功率密度的储能电站需求起步，储能系统能量密度与发热 量更大，对安全性和寿命的要求更高，将推动行业更多转向采用液冷方案。宁德、阳光电 源、比亚迪等头部企业已率先切换，龙头示范效应将驱动液冷渗透加速。

预计 2025 年市场空间 123-237 亿元

以 1MWh 的集装箱式储能系统为例，这类小规模低能量密度的储能系统一般采用风冷 技术。根据我们测算，在典型工况 1C 运行时，系统产热率为 39kW，需要的空调最小制冷功率为 24kW。以市面上某种户外空调为例，制冷量为 1500W，价格 2000 元/台，制冷 成本约计算为 1.33 元/W。若满足上述集装箱储能系统，则对应需要约 3 万元，可进一步 得出单 GWh 储能系统选择风冷方案投资成本约为 3000 万元。同理，按照液冷板等关键 部件成本测算，单 GWh 储能系统选择液冷方案投资成本约为 9000 万元。

假设未来 5 年内，在技术的进行和规模扩大效应之下，两种技术路线的成本每年分别 下降 2%和 3%。同时假设液冷方案在 5 年内的渗透率分别为 20%/25%/35%/40%/45%。 保守假设 2021-2025年全球电化学储能容量需求分别为 37/65/102/159/232GWh，中国的 储能容量需求分别为 5/10/16/29/50GWh。

测算结果表明，保守假设下，2021-2025 年全球电化学储能热管理市场空间分别达到 17/30/52/82/123 亿元，对应 CAGR+65%。其中，中国市场分别将达到 2/5/8/15/27 亿元， 对应 CAGR+85%。 中性假设下，如果 2025 年全球电化学储能容量需求达到 315GWh，则对应储能热管 理市场空间为 166 亿元，2021-2025 年的 CAGR 为 78%。 乐观假设下，如果 2025 年全球电化学储能容量需求达到 450GWh，则储能热管理市 场空间为 237 亿元，2021-2025 年的 CAGR 为 95%。

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