Jokojoties, enerģijas uzglabāšanas temperatūras regulēšanas jomā pirmā paaudze bija gaisa dzesēšana, otrā paaudze un šobrīd dominējošā bija aukstās plāksnes šķidruma dzesēšana, un iegremdējamā šķidruma dzesēšana joprojām tiecās kļūt par trešo paaudzi. Pēkšņi parādījās tiešā dzesēšana, kas plaši ienāca tirgū, sacenšoties par trešās paaudzes pēcteča vietu.
Ķīnas enerģijas uzglabāšanas nozare ir iegājusi straujas attīstības stadijā, un nepārtrauktas tehnoloģiskās inovācijas un vairāku tehnoloģisko maršrutu sinhronizācija ir viena no šī perioda svarīgākajām izpausmēm.
Jo īpaši, enerģijas uzglabāšanas elementiem attīstoties uz lielāku jaudu, sistēmas integrācija attīstās, lai panāktu lielāku mērogu un lielāku enerģijas blīvumu, un lietojumu scenāriji kļūst sarežģītāki un daudzveidīgāki, un tas viss izvirza augstākas prasības attiecībā uz kalpošanas laiku, drošību, izmaksām un citiem faktoriem. enerģijas uzglabāšanas sistēmas. No sistēmas integrācijas līdz galvenajiem komponentiem, tostarp elementiem, 3S, temperatūras kontrolei un ugunsdrošībai, tehnoloģiju iterācija turpinās.
Kā galvenā saikne enerģijas uzglabāšanas sistēmā, temperatūras kontroles sistēmai ir būtiska nozīme enerģijas uzglabāšanas drošībā, efektivitātē un kalpošanas laikā. Īpaši pieaugot pieprasījumam pēc tādiem lietojumiem kā ilgtermiņa enerģijas uzglabāšana un liela ātruma enerģijas uzglabāšana, temperatūras kontroles komponentu vispārējie veiktspējas rādītāji ir paaugstināti.
No pirmās paaudzes gaisa dzesēšanas līdz pašreizējai vispārējai aukstās plāksnes šķidruma dzesēšanai un iegremdēšanas šķidruma dzesēšanai, kam tiek pievērsta plaša uzmanība, temperatūras kontroles tehnoloģija pēdējos gados ir bijusi daudzpusīga, lai nepārtraukti optimizētu problēmas, piemēram, akumulatora jutīgumu pret karstums un nevienmērīgs temperatūras sadalījums.
Mēneša sākumā nāca vēl viens liels jaunums: CRRC Zhuzhou Institute kopā ar 14 nozares ķēdes uzņēmumiem, tostarp Invic, Hisense Network Energy, Tongfei Co., Ltd. un Midea, izlaida uz nākotni orientētu 6,9 MWh sistēmu, kurā temperatūras kontroles saite pirmo reizi izmantoja 12 kW enerģijas uzglabāšanas tiešās dzesēšanas ierīci. Tiklīdz šī ziņa parādījās, tā piesaistīja nozares uzmanību.
Tiešās dzesēšanas tehnoloģija, kas sākotnēji tika izmantota jaunu enerģijas transportlīdzekļu jomā, ir ienākusi enerģijas uzglabāšanas nozarē ar lielu fanfaru. Atskan skaļas atbalsta balsis, kā arī iebildumu balsis.
Tiešās dzesēšanas mērķis ir enerģijas uzglabāšanas temperatūras kontrole 3.0?
Pēdējo divu gadu laikā pasaulē strauji pieaugusi atjaunojamās enerģijas uzstādītā jauda. Saskaņā ar Starptautiskās Enerģētikas aģentūras publiskoto ikgadējo tirgus pārskatu "Atjaunojamā enerģija 2023", 2023. gadā atjaunojamās enerģijas pasaulē uzstādītā jauda pieaugs par 50%, salīdzinot ar 2022. gadu, un uzstādītās jaudas pieauguma temps ir pārsniedzis iepriekšējo. 30 gadi. Ņemot to vērā, enerģijas uzglabāšanas nozares attīstība ir radījusi arvien plašāku tirgus telpu.
Tajā pašā laikā Ķīnas enerģijas uzglabāšanas uzņēmumi ir nonākuši iekšējās aprites virpulī. Lai izceltos, tehnoloģija ir vissvarīgākā konkurētspēja, savukārt augsta drošība, zemas izmaksas un augsta efektivitāte ir vissvarīgākie sliekšņi enerģijas uzglabāšanas tehnoloģiju modernizācijai.
Īpaši ņemot vērā liela mēroga akumulatoru elementu tendenci un enerģijas uzkrāšanas sistēmu integrētās jaudas blīvuma palielināšanos, nozares uzmanības centrā ir akumulatoru efektivitāte un termiskās noplūdes risks. Starp tiem temperatūras kontroles sistēmai ir svarīga loma.
Cieši aplūkojot enerģijas uzglabāšanas temperatūras kontroles tehnoloģijas attīstību, pirmās paaudzes gaisa dzesēšanas sistēma bija vienkārša, ar zemām ražošanas izmaksām un viegli uzstādāma; otrās paaudzes aukstās plāksnes šķidruma dzesēšana sāka izmantot šķidrumu kā siltuma apmaiņas līdzekli ar lielu siltuma nestspēju un augstu siltuma apmaiņas efektivitāti; un iegremdējamai šķidruma dzesēšanai, kas joprojām ir attīstības sākumposmā, ir priekšrocības, jo tā efektīvi novērš termisku bēgšanu un ārkārtēju temperatūras vienmērīgumu, taču to ir iesprostojusi augsto izmaksu problēma, un tā vēl nav atrisināta.
Laikā, kad nozare strauji attīstās un tehnoloģijas strauji atkārtojas, tiešā dzesēšana pēkšņi beidzās ar lielu profilu. Tiek ziņots, ka iepriekš minētajā 12kW enerģijas uzglabāšanas tiešās dzesēšanas blokā ir izmantota aukstumaģenta tiešās dzesēšanas tehnoloģija, kas samazina siltuma apmaiņas zudumus, padara sistēmu energoefektīvāku un samazina izmaksas; tajā pašā laikā tas pieņem konstrukciju, kurai nav nepieciešama ūdens cirkulācija, un noplūdes risks ir "nulle". Iekārta ir mazāka izmēra un ar mazāku troksni, un tā var nodrošināt lielāku dzesēšanas jaudu ierobežotā telpā, kas atbilst attīstības tendencei palielināt enerģijas uzkrāšanas sistēmu enerģijas blīvumu un samazināt pieejamo telpu.
Daži piegādes ķēdes uzņēmumi teica, ka tiešās dzesēšanas temperatūras kontroles tehnoloģija nodrošinās vairāk iespēju un virzienu enerģijas uzglabāšanas nozares attīstībai, un ir sagaidāms, ka nākotnē tā kļūs par galveno attīstības tendenci enerģijas uzglabāšanas siltuma pārvaldības jomā.
Daži uzņēmumi ir atklāti paziņojuši, ka, tā kā akumulatora elementu radītais siltums nav pietiekami koncentrēts un siltums, kas rodas uz platības vienību, nav ļoti liels, problēmas risināšanai nav nepieciešama augstas intensitātes siltuma pārneses dzesēšanas tehnoloģija, piemēram, tieša dzesēšana. .
Kas īsti ir tiešā dzesēšana? Publiskā informācija liecina, ka tiešā dzesēšana ir minimālistisks dzesēšanas dizains, kam nav nepieciešama ūdens cirkulācija, ļaujot aukstumaģentam tieši atdzesēt akumulatora elementu caur fluora aukstuma plāksni un ātri noņemt radīto siltumu, izmantojot siltuma apmaiņu.
Pašlaik izplatītākās temperatūras kontroles tehnoloģijas galvenokārt ir gaisa dzesēšana un aukstās plāksnes šķidruma dzesēšana, un iegremdēšanas šķidruma dzesēšana joprojām ir attīstības sākumposmā. Starp četrām temperatūras kontroles tehnoloģijām, kas parādītas iepriekš tabulā, izņemot gaisa dzesēšanu, kurā kā dzesēšanas vidi izmanto gaisu, aukstās plāksnes šķidruma dzesēšanu, iegremdēšanas šķidruma dzesēšanu un tiešo dzesēšanu, visas izmanto šķidrumu.
No trim šķidruma dzesēšanas tehnoloģijām tikai iegremdēšanas dzesēšana izmanto tiešu kontaktu, iegremdējot akumulatora elementus tieši iegremdēšanas šķidrumā bez siltuma pārneses saites starp tiem. Aukstās plāksnes šķidruma dzesēšanai un tiešai dzesēšanai tiek izmantots netiešs kontakts.
No konstrukcijas viedokļa tiešā dzesēšana un aukstās plāksnes šķidruma dzesēšana ir diezgan līdzīgas. Nozares speciālisti teica, ka tradicionālā aukstās plāksnes šķidruma dzesēšanas tehnoloģija izkliedē siltumu akumulatora apakšā, ievadot aukstu ūdeni šķidruma dzesēšanas plāksnē, savukārt tiešā dzesēšana aizvieto ūdeni aukstās plāksnes šķidruma dzesēšanā ar aukstumaģentu, ko pēc tam izmanto, lai atdzesējiet akumulatora elementu caur fluora aukstuma plāksni.
Tomēr, lai gan formas ir līdzīgas, šo divu tehnoloģiju siltuma apmaiņas principi nav gluži vienādi.
Tiešā dzesēšanā, no vienas puses, tiek izmantota temperatūras starpības siltuma apmaiņa. Tā kā aukstumaģenta temperatūra ir salīdzinoši zema un pašam aukstumaģentam ir daudz lielāka īpatnējā siltumietilpība nekā ūdens, var sasniegt augstāku siltuma apmaiņas efektivitāti. No otras puses, tiešā dzesēšanā tiek izmantots arī iztvaikošanas siltuma absorbcijas princips, absorbējot apkārtējo siltumu, pārveidojot aukstumaģentu no šķidruma uz gāzi.
Šajā sakarā daži nozares pārstāvji paskaidroja, ka "akumulatora dzesēšanas sistēmas augstā savienošana ar gaisa kondicionēšanas sistēmu ir līdzvērtīga iztvaicētāja ievietošanai gaisa kondicionēšanas sistēmā tieši akumulatora komplektā."
Var redzēt, ka siltuma daudzums, ko var noņemt ar tiešu dzesēšanu šajā dubultā siltuma apmaiņas metodē, ir daudz lielāks nekā aukstās plāksnes šķidruma dzesēšanai, kas vienkārši balstās uz temperatūras starpības siltuma apmaiņu. Iekārtas lieliskā siltuma apmaiņas jauda un kopējā efektivitāte liek tiešajai dzesēšanai, šķiet, ir ievērojama tirgus telpa enerģijas uzglabāšanas jomā.
Faktiski ideja par tiešās dzesēšanas temperatūras kontroles tehnoloģijas izmantošanu enerģijas uzkrāšanas jomā ir ierosināta jau ilgu laiku, taču saistītie produkti un pielietojumi ir salīdzinoši reti, pat jaunos pētniecības lietojumos. Iemesls ir tāds, ka tiešās dzesēšanas tehnoloģijai joprojām ir daudz problēmu, kuras nav pārvarētas.
Veicinot tiešās dzesēšanas temperatūras kontroles produktus, drošība bieži tiek novietota ļoti ievērojamā vietā. Tiek ziņots, ka, tiklīdz notiek noplūde, aukstumaģents automātiski iztvaiko gāzē, padarot noplūdes risku par nulli, un tas var efektīvi izvairīties no elektriskiem īssavienojumiem un termiskās noplūdes, ko izraisa parasto dzesēšanas līdzekļu noplūde.
Ir vērts atzīmēt, ka tiešā dzesēšanas sistēma saskaras ar lielāku spiediena intensitāti. No vienas puses, fluora spiediens ir daudz lielāks nekā ūdens. Ūdens spiediens ir tikai daži kilogrami, bet fluora spiediens ir par desmitiem kilogramu lielāks; no otras puses, aukstumaģenta iztvaikošanas spiediens parasti sasniedz 3-4 atmosfēras, savukārt šķidruma dzesēšanas plāksnes darba spiediens parasti ir 1,3 atmosfēras robežās.
Tāpēc tiešā dzesēšana ievērojami palielinās aukstās plāksnes, savienojumu un cauruļvadu spiediena nestspējas prasības. Piemēram, parastās neilona caurules vispār nevar izturēt šādu spiedienu. Tiešās dzesēšanas plāksnes spiediena pretestības līmenim jābūt vismaz 4 reizes lielākam par iztvaikošanas spiedienu.
Turklāt tiešai dzesēšanai ir daudz augstākas prasības aukstuma plāksnes blīvēšanai nekā tradicionālajai šķidruma dzesēšanai.
Visi šie faktori apgrūtinās piegādes ķēdes uzņēmumiem atkārtotu tehnoloģiju izmantošanu, un attiecīgi palielināsies arī detaļu izmaksas. Sistēmas vadības ziņā tiešā dzesēšana ir arī sarežģītāka, jo ir jāņem vērā plūsmas sadalījums starp dažādiem PACK, iztvaikošanas temperatūras kontrole un aukstās plāksnes plūsmas kanāla konstrukcija utt.
Kā piemēru ņemot aukstumaģenta plūsmas virzienu tiešās dzesēšanas plāksnē, akumulatora blokam ir ne tikai jānodrošina, lai akumulatora elementi darbotos saprātīgā temperatūrā, bet arī jākontrolē temperatūras atšķirība starp dažādiem moduļiem. Parasti akumulatora elementu temperatūras starpībai ir jābūt ne lielākai par 5 grādiem. Tāpēc ir īpaši svarīgi nodrošināt vienmērīgu pašas akumulatora aukstuma plāksnes temperatūru. Tāpēc tiešās dzesēšanas sistēmas grūtības ir jāpārvar dzesētājvielas plūsmas virziena optimizēšana tiešā dzesēšanas plāksnē un enerģijas uzglabāšanas akumulatora temperatūras vienmērības uzlabošana.
Ir redzams, ka joprojām ir daudz problēmu, lai tiešās dzesēšanas tehnoloģiju varētu patiesi izmantot enerģijas uzglabāšanas jomā, un būs nepieciešams ilgs laiks, lai panāktu plaša mēroga pielietojumu.