中國儲能網(wǎng)訊：5月24-26日，由中國化學與物理電源行業(yè)協(xié)會主辦，200余家機構共同支持的第十一屆中國國際儲能大會在杭州洲際酒店召開。本次大會主題是“堅守儲能安全底線，推動產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展”。
在5月25日上午的”儲能系統(tǒng)集成“專場，深圳市英維克科技股份有限公司監(jiān)事會主席劉軍分享了主題報告《多種熱管理方式賦能儲能系統(tǒng)》。經(jīng)演講人本人授權同意，小編整理了演講速記，并將速記內(nèi)容分享如下：
劉軍：尊敬的各位專家和行業(yè)同仁，大家早上好！
我將從以下五方面談談英維克對儲能熱管理系統(tǒng)的思考。首先簡單對公司進行介紹。
英維克成立于2005年，是中小上市企業(yè)。從目前為止，英維克主要從事數(shù)據(jù)中心、通信網(wǎng)絡、新能源、電動汽車、冷鏈以及軌道交通等幾個大方面的散熱管理系統(tǒng)的研發(fā)和設計。公司也廣泛牽頭各種行業(yè)的技術標準編寫和參與工作。
英維克長期堅持以技術為本，深入進行服務于客戶。我們依托于英維克的創(chuàng)新技術研究院，聯(lián)合外部的西安交通大學、香港科技大學和香港理工大學進行了聯(lián)合實驗室的建設，并通過外部高校和科研機構的專項合作方式，對先進熱管理技術、流動控制技術以及空氣品質(zhì)管理和先進材料的研發(fā)設計。另外，在目前比較熱的方面，就是大家對控制系統(tǒng)算法的研究。
英維克的實驗室目前被深圳市發(fā)改委命名為新能源客車電動技術的工程實驗室，也是廣東熱管理工程技術研究中心的授予地。我們可以在PPT上看到，我們的實驗室有焓差性測試平臺、噪聲測試平臺等等。
英維克也是布局全球的業(yè)務，從目前為止，英維克在全國的31個省市具有服務和備件中心。在全球，美國、英國以及韓國、印度、印尼、東南亞等一些國家，常設一些服務中心。
第二部分，業(yè)務布局。
公司從如下七大方面進行布局：一是機房溫控。主要面對于數(shù)據(jù)中心，IDC產(chǎn)業(yè)。二是機柜溫控。主要面對于通信網(wǎng)絡、工業(yè)4.0以及新能源和儲電行業(yè)。三是環(huán)境控制，四是冷鏈溫控，五是軌道交通列車空調(diào)，六是新能源熱用空調(diào)，七是電子散熱產(chǎn)品。我們可以聚焦到電子散熱的核心，到模組、液冷管路進行靠近熱源的散熱方式。
英維克在三大城市群都有生產(chǎn)及研發(fā)布局，依托于深圳總部和中山生產(chǎn)研發(fā)基地，我們在蘇州、上海也都設有生產(chǎn)研發(fā)基地，北京是我們的中央技術研究院。
這頁PPT展示的是我們在數(shù)據(jù)中心領域里的應用。大家可以看到，上面的騰訊數(shù)據(jù)中心，中間的阿里巴巴和秦淮數(shù)據(jù)中心，這些數(shù)據(jù)中心可能都和大家有背后的接觸，像騰訊大家用到的微信、阿里的天貓和淘寶，以及大家經(jīng)常用到的抖音和頭條，都有英維克產(chǎn)品服務的場景。
下面是一些應用于5G以及通訊網(wǎng)絡的產(chǎn)品，這就不詳細介紹了。
這些是應用于軌道交通的案例，應用于城際軌道交通新基建的一些項目，有上海的地鐵、蘇州的地鐵、廣州和深圳的地鐵等等。
這是英維克在新能源大巴里的應用，比如說比亞迪、開沃等電動大巴，有英維克服務的身影。
這是在冷鏈方面英維克應用的產(chǎn)品，包括生鮮運輸以及疫苗的運輸，也會看到英維克的身影。
這一系列的產(chǎn)品是我們電子散熱的產(chǎn)品，一些熱管設備、均熱板的設備等等。
這是應用于逆變器散熱的技術，在傳統(tǒng)的鏟齒設備上增加了VC。
這是液冷設備的應用場景。
這是我們的液冷管，下面也是，用了兩種不同的加工方式，有的是鉛炭。這是應用于CPU和GPU的雙節(jié)點的液冷模組。
第三部分，儲能應用。
我重點介紹一下英維克在儲能熱管理方面的一些思考和應用。
這個背景大家都比較了解了，現(xiàn)在是儲能市場的爆發(fā)期，很多業(yè)內(nèi)的同行都已經(jīng)參與到這場盛宴當中。
這是儲能的一些應用場景，也不過多介紹，我們在發(fā)電側、電網(wǎng)側和用戶側都有比較廣泛的儲能應用性。
這是英維克的一些典型案例。我們可以看到，在儲能的行業(yè)里的環(huán)境特點也是非常多樣化的，最左邊的就是高海拔的應用，這種場景平均在4000米以上，對整個的電器和微控系統(tǒng)的可靠性要求非常高。第三個是海島微網(wǎng)的應用，下面是在美國和英國的應用，海外的認證標準和技術的特殊場景的要求，與國內(nèi)有比較大的差異。
這張圖展示的是英維克從2012年起到今年5月份，整個在全球儲能熱管理的一些應用?？梢钥吹?，到目前為止，已經(jīng)是11個GWh，液冷目前占到了4GWh，從現(xiàn)在的分布來看，還是以美國的量最大，其次是中國。我也相信在未來的10年、20年之內(nèi)，中國一定會趕超美國。
第四部分，冷卻方式。
目前，儲能熱管理的冷卻方式主要有以下五個大方面：空氣冷卻、相變材料、熱管散熱、直冷散熱和液冷散熱。現(xiàn)在應用比較多的是空氣冷卻，包括這次的展會，很多相關廠家也提出了液冷散熱的裝置?？梢钥吹?，從換熱系數(shù)來說，空氣冷卻相對是比較低的，液冷散熱相對來說比較高。中間我們看到有直冷散熱，它是傳統(tǒng)散熱的10倍以上散熱能力，這種對整個結構的尺寸以及環(huán)境的要求都相當高，目前行業(yè)內(nèi)還沒有應用，但是在動力電池PACK里，已經(jīng)在采用這種直冷散熱。
這是我們對空氣冷卻和液體冷卻做的對比?？梢钥吹?，在冷卻對象、冷量密度、安全性、可靠性等方面，液冷占有非常明顯的優(yōu)勢，但是在濕度控制、系統(tǒng)復雜性、成本等方面略微遜色。
第五部分，成本壽命。
因為從產(chǎn)品來講，商業(yè)化來講，如果一個產(chǎn)品沒有成本優(yōu)勢，沒有可靠性優(yōu)勢，它的商業(yè)化之路是非常艱難的。我們可以看到，儲能這幾年的熱管理系統(tǒng)的發(fā)展，現(xiàn)在基本上大家都在采用一體化的設計，減少了項目現(xiàn)場的施工以及項目在運輸和安裝的調(diào)試費用。與集裝箱集成到一起進行設計。目前，英維克有7.5到20KW的一體式溫控系統(tǒng)，可以覆蓋目前主流的儲能系統(tǒng)。很多應用場景確實是沒有辦法在集裝箱里安裝空調(diào)，只能把溫控系統(tǒng)放到外面，可以看到從12.5KW到55KW，這種全鏈條的產(chǎn)品都已經(jīng)有。
從集成方面來看成本的節(jié)約，我們剛才說到有很多是要放置到集裝箱內(nèi)部的空調(diào)系統(tǒng)，所以我們在設計上做了很大的突破，做了一體化極薄的設計。整個在空調(diào)系統(tǒng)的深度上做了非常大的設計，20KW可能深度不足600毫米，這就可以和集裝箱、PACK的各個側結合起來，對集裝箱的內(nèi)部空間做了最大的改善。另外，我們可以將一個大的空調(diào)集中分布于在集裝箱體的各個門上，是分布式的。
這是我們在液冷系統(tǒng)的一種集中化的設計，相對傳統(tǒng)的風冷，液冷系統(tǒng)同尺寸可以兼容更多的冷液段，可以減少了現(xiàn)場安裝的費用。下面這個是機柜級，是7.5-15KW，集裝箱是20-50KW。
另外，我們從整個儲能系統(tǒng)的運行來看，CAPEX和OPEX兩種，哪種更節(jié)約。前面已經(jīng)講了比較多的結構形式的成本價格，另外就是從控制邏輯上，一個是空調(diào)系統(tǒng)的控制邏輯，空調(diào)和電芯之間的自適應的算法，這兩種方面來結合控制策略的優(yōu)化。那么，我們通過實際的測試，將整個儲能的平均系統(tǒng)可以降低33%，第一個就是在待機時間段，可以控制空調(diào)系統(tǒng)的待機功耗，第二個就是算法的時候，根據(jù)電芯的負荷，來控制空調(diào)的功率輸出。
這是壽命與安全在風冷系統(tǒng)里風道的設計，英維克所有的產(chǎn)品都會進行氣流分布組織的仿真。封閉通道的送風系統(tǒng)，還有一些是開放式的送風系統(tǒng)，經(jīng)過我們長時間的研發(fā)和計算，到現(xiàn)在為止，我們建議最好是采用開放式的送風系統(tǒng)。如果一定要采用封閉式，建議大家用組織片的方式，把流量分配的更好。
這部分是液冷系統(tǒng)的壽命和安全的思考，從英維克的技術布局來看，我們對冷板的設計仿真，液冷口的設計等等，都具備全鏈路的能力。
最后，和大家分享一下，我們從風冷和液冷的兩條路線來看整個電池的溫升。其實，儲能的熱管理管理，我們是在解決電芯的發(fā)熱，但實際上電芯的發(fā)熱現(xiàn)在還有很多值得探討和優(yōu)化的地方。風冷可能電芯的熱傳到空氣，空氣再傳到我們的降溫系統(tǒng)，液冷是可以直接接觸到電芯，介紹了傳遞的路徑。但是實際上，從我們測試的數(shù)據(jù)來看，常規(guī)采用70%制冷量的溫控系統(tǒng)對電芯進行測量，我們加大我們的制冷能力，實際上可以在這張圖上，真正電芯的表面溫度下降的是非常少的，那個在40度，那個可能在38度，是非常小的溫度。所以說，在電芯與溫控系統(tǒng)的整體集成配合上，可能還有很長的路要走，未來在這方面我們可能也有很多的突破。
這是對儲能系統(tǒng)熱管理發(fā)展的展望：第一，結構形式。風冷、液冷趨向一體化、集成化設計。第二，節(jié)能減耗。我們會根據(jù)電池的產(chǎn)熱模型，優(yōu)化運行邏輯，有效提高冷卻系統(tǒng)綜合能效。第三，冷卻方式，高倍率選擇液冷，低倍率選擇風冷。第四，均溫和溫升。綜合利用電池本身的熱特性，加強流量分配均勻，有效提高均溫性。
以上是我的分享，謝謝大家！
