一、儲能迎歷史機遇，溫控保駕護航溫控提高電池安全性，解決儲能后顧之憂 在新型電力系統中，從供給側看，新能源逐漸成為裝機和電量主體；從需求側看，終端能源消費高度電氣化、電力“產消者”大量涌現。從整體系統看，電力系統運行機理發生深刻變化：由于新能源發電具有隨機性、波動性，無法通過調節自身出力適應用戶側需求變化，傳統的“源隨荷動”模式將不再適用于新型電力系統，必須通過儲能等措施，依靠源網荷儲協調互動，實現電力供需動態平衡。

全球電化學儲能高速增長。2021 年全球累計裝機量為 24.4GW，為 2017 年的 8.4 倍；2021 年全球新增裝機量為10.2GW/yoy+117%，高增長態勢仍在持續。

鋰電池安全性、容量衰減受溫度影響較大。鋰電池最佳溫度區間為 10-35℃，過度的高低溫均會對鋰電池壽命、安全性產生影響。持續的高溫環境下，鋰電池內部的 SEI 膜首先分解，隨后負極材料與電解液產生反應、隔膜熔融，最終正極材料及電解液發生分解。 電池的這些變化會導致鋰離子通道發生閉塞，引起正負極直接接觸、短路，從而放出大量熱。 此外，這些材料分解的過程中還會產生大量氣體和熱量，電池內部壓力迅速增加，從而發生如電池鼓包、破裂、泄壓閥破裂、鋁箔熔化等熱失控現象。熱失控一旦發生，電池內部溫差可達520℃，對安全性帶來嚴峻挑戰。 ——高溫會導致電池內阻增加、活性材料和有效鋰離子流失，進而降低電池容量。而在低溫環境下，電池負極會析鋰形成鋰枝晶，嚴重時刺穿 SEI 膜，影響安全性。 ——低溫會導致電解液凝固，阻抗增加，進而降低電池容量，磷酸鐵鋰電池容量保持率在 0 ℃下為60%-70%，在?20 ℃時降低至 20%-40%。 （資料來源：《鋰離子電池低溫特性研究進展》） 除溫度外，電池間溫差亦會對電池性能產生影響。電池使用過程中，負荷變化會引起電流波動起伏，進而引起電池組生熱不均勻。電池組往復使用后，各單體電池的老化程度會有所不同，導致木桶效應。為達到電池一致性要求，單體電池溫差需小于 5℃。

溫控保障鋰電在最佳溫度區間工作，降低電池間溫差，重要性凸顯。通過應用溫控系統，儲能電池可在 10-35℃最佳溫度區間工作，且電芯間溫差可控制在 5℃以內，可最大程度避免熱失控、容量衰減。 相較電動汽車，儲能系統由更多電池單體連結而成，故發生熱失控概率更高，對安全防護提出更高要求。根據清華大學車輛與運載學院，電池熱失效概率為 1-（1-P）n，P 為單體電池熱失效概率，n 為電池數量。 對于動力/儲能電池，P 約為 10-7，假設電動汽車單車含100 節電池，儲能電站含 100000 節，則根據公式，二者發生熱失控概率分別為 10-5、10-2，儲能電站發生熱失控概率達 1/100 量級，對熱管理提出更高要求。

高倍率、長時間充放電增大放熱量，溫控重要性愈發顯著。電化學儲能包括能量型與倍率型儲能，前者需滿足長時間放電需求，主要應用于能量時移；后者則需具備瞬時高功率輸出能力，主要用于電力系統調頻。 現階段，風光發電占比不斷提升，電力系統對調峰、調頻均有更高需求。因此，能量型儲能愈發長時化，倍率型儲能需具備更高功率。在相同溫度下，儲能功率越高、放電時間越久，其儲能系統放熱量越高。因此，在長時儲能、高倍率儲能應用增多的背景下，儲能溫控重要性愈發顯著。 風冷主導存量市場，液冷加速滲透儲能溫控主要包括風冷、液冷、熱管冷卻、相變冷卻等技術。 其中，風冷系統結構簡單、可靠性高、壽命長、成本低、易于實現，是目前國內主流技術路徑。液冷系統散熱效率高、散熱速度快，在高倍率、高容量場景下優勢凸顯，故全球儲能系統正呈現液冷加速滲透，取代風冷的趨勢。 相變冷卻與熱管冷卻目前實際應用較少，尚處于實驗室階段，故本文主討論風冷、液冷技術趨勢。

▲20℃條件下放熱量與放電功率的關系；1℃條件下放熱量與放電時間的關系 綜合來看，良好的溫度控制可有效減緩電池容量衰減、防止電池熱失控，對電化學儲能當前兩個最大的痛點，即度電成本與安全性，均有積極作用，重要性凸顯。未來，高容量、高倍率儲能應用增多，將對溫控提出更高要求，其應用必要性將愈發突出。

▲儲能溫控技術分類

▲溫控技術對比 液冷能耗低、電池壽命長，具更低 LCOE，正加速滲透。為達到相同電池平均溫度，風冷需比液冷高 2-3 倍能耗，而相同功耗下電池包的最高溫度，風冷比液冷要高 3-5 攝氏度。（根據埃泰斯新能源實驗） 此外，根據陽光電源，其液冷系統可更好地控制電池間溫差，從而解決電池一致性問題，其液冷儲能可將系統壽命延長 2 年以上。綜合說，液冷具有更高的散熱效率與散熱速度，并且可以更好的控制電池間溫差，因此，其能耗更低、系統壽命更長，從而協助儲能系統降低全生命周期成本。

▲液冷溫控電池一致性更佳 液冷加速滲透趨勢明顯。目前，國內主流系統集成商均已推出液冷系統解決方案，印證其日益旺盛的需求。此外，國內部分項目在招標時指定儲能系統需配備液冷溫控，如淮北皖能儲能電站一期、寧夏穆和儲能電站等。

目前，國內儲能以風冷為主，而美國等成熟市場有較高比例液冷應用。美國儲能已形成自發性需求，利用率高，運營商更多考慮安全性、全生命周期成本。未來，隨著全球儲能利用率提升，液冷將加速滲透。 【儲能溫控產業鏈】上游：各種核心部件，包括風冷核心部件和液冷核心部件；壓縮機上市企業包括四川長虹、長虹華意等，換熱器企業包括三花智控、雙良節能等，液冷板企業包括東山精密、盾安環境等； 中游：風冷系統和液冷方案；企業主要為英維克、申菱環境、同飛股份、高瀾股份、松芝股份、奧特佳、寧德時代、海亮股份、龍源電力、億緯鋰能、巨化股份、三花智控、當升科技、中鼎股份、安克創新、盾安環境等。 下游：儲能電池廠商、儲能系統集成廠商。

上游分析1.壓縮機 空氣壓縮機作為一種重要的動力提供設備，廣泛應用于各個工業領域。隨著我國持續加大推動工業化轉型升級力度，工業快速發展的前進勢頭仍將持續，壓縮機將得到進一步發展。 近年來，中國空氣壓縮機市場規模保持增長趨勢，從2016年的491.7億元增長至2020年的583.4億元，年均復合增長率為4.4%。未來我國空氣壓縮機市場規模平均增速可保持在3%左右，預計2022年市場規模將達到627.7億元。

2.換熱器 隨著節能意識逐漸深入各個行業，換熱器市場潛力巨大，部分換熱器生產企業紛紛加大換熱器產品布局，提升生產能力。 數據顯示，我國換熱器行業市場規模由2019年的1168億元增至2021年的1426億元，年均復合增長率10.5%。預計2022年換熱器行業市場規模將達1779億元。

3.重點企業分析

中游分析1.市場規模 在“雙碳”戰略下，儲能產業熱度持續高漲，多項政策支持儲能產業發展。在政策降本增效要求驅動下，儲能溫控全市場價值量有望持續提升。

預計2021年儲能溫控行業市場規模約為24.7億元（包括出口），2022-2025年中國儲能溫控市場規模將從46.6億元增長至164.6億元，CAGR為52.3%，未來行業空間較為廣闊。 2.市場結構 常見的溫控方案主要為氣冷（小功率、小項目）與液冷（大功率、大項目）兩種，后者由于液體高冷卻均勻性、高比熱容、和高導熱系數，從而更適用于大型集裝箱集群儲能系統，但系統復雜、技術要求高，具備更高的進入壁壘。目前液冷占比較少，2021年約為12.1%。

3.液冷溫控（1）市場規模 液冷則擁有散熱效果好，冷卻速度快且占用空間小等優點。目前，各大電池廠已紛紛布局液冷產品。預計液冷2021年體量約在3億元左右，2025年市場規模將達74.1億元，體量將是2021年的24.7倍之多。

（2）滲透率 未來隨著充放電倍率的提升、中高功率儲能產品的普及，液冷技術的滲透率也將逐漸提升，液冷溫控滲透率有望由2021年的12%提升至2025年的45%。

4.重點企業分析 目前，儲能溫控行業處于發展初期，行業壁壘較高，市場參與者主要包括數據中心溫控設備企業（風冷為主）、工業冷卻設備企業（液冷為主）、汽車零部件企業三類企業，已初步形成以英維克、申菱環境、高瀾股份為行業龍頭企業的市場競爭格局。

5.企業熱力分布圖

下游分析1.儲能電池廠商 電化學儲能的實現靠儲能電池實現，儲能電池是將化學能轉化為電能的裝置。2018—2020年，我國儲能電池行業發電側裝機量不斷增長，由28.1%提升至60.2%，而用戶側的裝機份額呈現下降趨勢，2020年用戶側儲能電池裝機占比僅為2%。

預計2022年發電側裝機份額將達72.0%，電網側裝機份額將達27.4%，用戶側裝機份額將達0.6%。 2.儲能系統集成商 儲能系統競爭格局未定，電池廠、逆變器廠商、電站廠商均進入儲能系統競爭。國內裝機規模排名靠前的儲能系統集成商中，除陽光電源和海博思創外，主要是來自電力行業的企業。

二、儲能溫控產業鏈及相關概念股 儲能溫控系統為儲能電池提供熱管理服務，通過接收來自BMS提供的電池控制信息，以維持電池工作溫度在合理范圍內（10-35℃），實現儲能系統的穩定工作，價值量占儲能系統集成的3%-4%。儲能溫控在儲能系統中不可或缺，若溫度控制失當，過高或過低的溫度刺激均可能造成容量與壽命衰減，嚴重時可能導致短路并引發安全事故，今年以來全球已發生多起儲能系統起火的情況。 目前儲能溫控系統的技術路線可分為四類：（1）空氣冷卻，以空氣為介質，通過空氣對流實現熱交換； （2）液體冷卻，以液體為冷卻介質，既可以通過液體與電池直接接觸換熱（直接接觸型），也可以通過冷卻管中液體流動換熱（間接接觸型）； （3）熱管冷卻，利用壓差及多孔材料的毛細力實現非重力方向的熱傳導； （4）相變冷卻，通過無機或有機相變材料，在溫度不變的情況下通過物理狀態的改變來實現放熱或吸熱。 目前來看，空氣冷卻方案較為成熟，憑借較低的投資成本、簡單的結構以及安裝的便捷性占據主流地位；液冷方案與空氣冷卻相比制冷效率更高，冷卻均勻性更好，散熱效果更佳；熱管與相變技術尚未實現工業化，仍處于實驗室階段，不夠成熟。 將儲能重要應用場景分為新能源發電配儲、電力輔助服務以及基站配儲三方面，測算2025年儲能溫控需求超百億，對應2021-2025年CAGR達65%。 目前儲能溫控行業仍處于行業發展初期，但其較為廣闊的空間以及高成長性吸引了多方企業的入局。 目前儲能溫控的參與者可以大致分為三類：（1）傳統工業溫控企業，憑借在水冷設備中的技術積累，切入儲能溫控壁壘較低，技術同源，代表企業為同飛股份、高瀾股份； （2）精密溫控企業，在數據中心溫度控制方面經驗豐富，集裝箱儲能與數據中心溫控相似性較高，有望實現技術外延，代表企業有英維克、申菱環境； （3）汽車電池熱管理企業，鋰電池溫控技術與經驗積累豐富，代表企業松芝股份、奧特佳。綜上可以看到，目前儲能溫控市場的參與者大多為具有相似技術企業，這些企業進入壁壘較低，有望取得先發優勢，共同推動行業的高速發展。 三、儲能溫控與溫度傳感器1、溫度傳感器在儲能溫控上的應用 “溫度傳感器在儲能應用，主要有家庭及工商業儲能、通信儲能、電網級箱式儲能。我們目前還沒介入這塊業務。”華工高理告訴溫度傳感器研究員，“這塊業務單體需求量少，無法滿足我們規模化的要求。

▲特普生箱式儲能CCS-螺絲固定方案 “我們特普生溫度傳感器，用在家庭及工商業儲能、通信儲能、電網級箱式儲能的比較多。”特普生說，“我們2022年推出來儲能CCS電池模組溫度/電壓采集方案，用家庭/工商業儲能CCS、通信儲能CCS、箱式儲能CCS來解決對應不同儲能溫度采集問題。CCS(Cells Contacting System)， 即線束板集成件、采集集成件、總成或線束隔離板。儲能CCS，安裝在電池包上，形成一套電池模組。

▲特普生家庭/工商業儲能CCS-FPC方案 “我們儲能CCS，通過銅鋁巴，實現電芯串并聯，輸出電流；采集電芯電壓；采集電芯溫度。我們有螺絲固定方案、激光焊接方案、超聲焊接方案、FPC方案。”

▲特普生通信儲能CCS-激光焊接方案 2、溫度傳感器在儲能銷售渠道上的應用 溫度傳感器公司的銷售團隊，要判斷自己的產品優勢，符不符合電網級儲能客戶，也要判斷有沒有團隊深耕細作于電網、電網級儲能產業，如果有，那就搭建“電網行業溫度傳感器銷售小組”，拓展涉足發電端、輸電端、配電端的產品廠家，很多產品用得上溫度傳感器。也要深耕電網級儲能行業，另外，儲能溫控廠家也是溫度傳感器的重要目標客戶！

（儲能溫控產業鏈） 多方勢力逐鹿儲能溫控市場。大致將目前儲能溫控市場的參與 者分為數據中心溫控廠商、工業領域溫控廠商以及車用熱管理廠商三大類。

（儲能溫控市場） 最后，需要特別提醒的是，為電網級儲能提供溫控設備與方案的公司，也是溫度傳感器的客戶！

作者簡介

吳憨子：傳感器應用營銷老師。投資及擔任森霸傳感、特普生傳感應用營銷顧問，歡迎交流傳感器應用與投融資，微信：mckinsin

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審核編輯黃宇