最常見的間接接觸式液冷技術是冷板式液冷，浸沒式液冷熱管理技術則是最常見的直接接觸技術。
近年來，全浸沒式液冷開始展露頭角，這種方式是把電芯完全泡在一種絕緣、無毒、可散熱的液體中，通過液體把熱量帶走，以此實現熱管理。最重要的是，全浸沒式液冷還可以起到消防的作用，防止儲能電站火災的發(fā)生。
由此看來，全浸沒式液冷將來可能會是一種大趨勢。
浸沒式液冷儲能系統(tǒng)
冷板式液冷屬于間接式液冷，即發(fā)熱元件和冷卻介質不直接接觸。冷板式液冷通過與裝有液體的冷板直接接觸來散熱，或者由導熱部件將熱量傳導到冷板上，然后通過冷板內部液體循環(huán)帶走熱量。
儲能液冷系統(tǒng)拆分來看，主要包括液冷板、液冷主機、管路、接頭、蒸發(fā)器等。液冷主機通過壓縮機動力打通制冷劑的循環(huán)回路，制冷劑通過電子膨脹閥節(jié)流降壓，并進入液冷板與電芯接觸進行換熱，從而實現電池包制冷。
液冷系統(tǒng)各部件拆分
液冷方案中水冷主機提供冷源，價值占比達到57%，約0.5億元/GWh，是整個液冷系統(tǒng)中技術積累要求較高的環(huán)節(jié)；其次為電池液冷板，成本占比約16.4%。
儲能液冷系統(tǒng)成本構成
目前水冷主機和液冷板仍為定制化產品，單價較高，預計未來會漸漸往標品方向發(fā)展。
我們基于采用液冷方案的電化學儲能出貨量，結合主機系統(tǒng)和液冷板市場單價及年降假設，進一步測算儲能用液冷主機2025E市場規(guī)模約74億元，2021-2025年CAGR98%；液冷板2025E市場規(guī)模約24億元，2021-2025年CAGR98%。
液冷板：型式多樣的定制化部件，市場格局寡頭競爭
液冷板制造工藝多元，吹脹式多用于儲能及商用車，釬焊式用于乘用車領域。
液冷板是小批量多品種的電池熱管理關鍵零部件，在制造前往往需要和客戶聯(lián)合開發(fā)設計，確認選型并與電池配套。
按照制作工藝不同，主要包括吹脹式、釬焊式、口琴式等，其中吹脹式工藝生產成本低、生產效率高，適用于商用車及儲能電池液冷系統(tǒng)，約為300元/套；釬焊式在密封性、重量、精度和散熱能力上具備優(yōu)勢，在乘用車上應用較多，單價較高約為800-1000元/套。
液冷板比較
液冷板產線和工藝非標，需要較深know-how積累。儲能領域目前體量尚小，電池液冷板為非標品，不同廠商的儲能電池排布方式受到應用場景、容量、地域等因素影響，液冷板的設計不盡相同，需要聯(lián)合有技術經驗的廠商共同開發(fā)。
同時，液冷板往往需和電池系統(tǒng)一并集成，產線非標且產品高度定制化，不同工藝間不容易切換，下游客戶會優(yōu)先選擇具備液冷板設計能力的廠商。
液冷板出廠前測試流程長，認證周期約12個月。液冷板可靠性要求高，出廠前需要對液冷板進行多方位測試，包括外觀尺寸、抗壓承重、密封性、耐腐蝕等性能測試。
液冷板散熱示意圖
從小批量送樣到大批量供貨的出廠測試多且耗時長，認證周期長達12個月。同時，由于液冷板在儲能系統(tǒng)散熱方案中成本占比低，客戶一旦認證完成不會輕易更換供應商。
液冷板出廠前測試流程多、耗時長
目前電池液冷板仍然是寡頭競爭的格局。2019-2021年，國內液冷板市場幾乎被傳統(tǒng)汽車熱管理集成商三花智控(27.410,0.31,1.14%)、納百川和銀輪股份(17.400,0.29,1.69%)壟斷，工藝上這三家只涉及乘用車用的釬焊工藝。
在儲能電池熱管理領域，液冷板是新興產品，目前市場參與者較少。
吹脹式液冷板
松芝股份原先主營客車空調業(yè)務，21年松芝切入儲能溫控領域，其液冷溫控系統(tǒng)中的液冷板以自制為主，采用的是吹脹工藝；飛榮達(16.600,1.14,7.37%)于2021年公告投資建設液冷板項目，目前還未量產。
電池液冷板相關公司產能布局
浸沒式液冷熱管理技術是將儲能電芯與冷卻油（一種類似“油”的復合化合物）直接接觸，將電池pack完全浸沒于絕緣冷卻油中，并輔助油循環(huán)系統(tǒng)和制冷系統(tǒng)，利用冷卻油作散熱介質，將電池產熱及時、快速、高效帶走，讓電芯保持在最佳溫度范圍之內。
全沉浸液冷系統(tǒng)的溫差控制能力更強，同時安全性更高。與傳統(tǒng)的液冷方案不同，全沉浸液冷系統(tǒng)中，電池系統(tǒng)整體浸沒于冷卻絕緣液中，通過液體循環(huán)實現散熱。
由于浸沒液與電芯全方位接觸，更好地控制電芯的溫差水平；此外，采用非油類的冷卻液時，液體本身就具有滅火能力，起到了溫控與消防融合的效果。
根據選擇的冷卻液的不同，全浸沒液冷儲能系統(tǒng)，又可以分為水基、油基、氟基三種主要類型，其主要的特點如下表所示。
多家公司已經推出全沉浸液冷儲能系統(tǒng)產品，在大型儲能電站中，也逐漸開始示范應用。
佛山久安、易事特、科創(chuàng)儲能、南瑞繼保、儲能在線等多個公司已經推出全浸沒液冷儲能系統(tǒng)產品，后續(xù)我們也為大家進行企業(yè)盤點。
此外在大型儲能電站中，全液冷儲能系統(tǒng)也開始示范應用。
2023年3月，南方電網梅州寶湖儲能電站全浸沒液冷儲能系統(tǒng)投運（項目總規(guī)模70MW/140MWh，其中全浸沒液冷儲能系統(tǒng)15MW/30MWh）。
2023年4月，廣東佛山南海電網側獨立電池儲能電站，75MW/150MWh浸沒式艙級管理液冷儲能系統(tǒng)集成招標。
當前全浸沒液冷系統(tǒng)的成本與傳統(tǒng)的風冷、液冷相比相對較高，在一些對安全敏感性更高的場景有望率先取得較大范圍的應用。
2025年預計全球儲能溫控市場規(guī)模達94億元。
預計2025年，全球儲能溫控市場規(guī)模將達到94億元。根據預測，2023-2025年全球儲能溫控市場規(guī)模分別為37/61/94億元，同比+126%/+65%/+54%。
假設1：全球儲能市場快速增長，預計2023-2025年全球大儲新增裝機規(guī)模分別為91/145/218GWh，同比+106%/+60%/+50%；
假設2：隨著業(yè)主對于系統(tǒng)循環(huán)壽命的要求提升，預計液冷占比逐步提升。2022年9月，中核匯能發(fā)布了2022-2023年新能源儲能系統(tǒng)集中采購公告，包含鋰電儲能4.5GWh，其中40%為液冷系統(tǒng)。預計2023-2025年液冷占比分別為40%/50%/60%；
假設3：隨著規(guī)模效應的顯現，預計風冷、液冷的單位價值量分別有所下降，預計2023-2025年風冷系統(tǒng)的價值量分別為0.27/0.26/0.24億元/GWh；液冷系統(tǒng)的價值量分別為0.62/0.59/0.56億元/GWh。
資料來源：中金公司研究部、光大證券、東方證券、網絡等?;艾邦綜合整理
原文始發(fā)于微信公眾號（艾邦儲能與充電）：冷板式液冷和浸沒式液冷誰會成為業(yè)界主流?