中國儲能網訊：浸沒式儲能技術是近年來儲能熱管理領域最具革命性的創(chuàng)新之一，其核心原理是將電池組或儲能模塊完全浸沒在具有高絕緣性和優(yōu)異導熱性能的冷卻液中，通過直接接觸實現高效熱交換。與傳統(tǒng)風冷和間接液冷技術相比，這種"全浸沒"設計從根本上改變了儲能系統(tǒng)的散熱方式，為高能量密度電池提供了前所未有的溫度控制解決方案。
01
組成與工作機制
典型的浸沒式儲能系統(tǒng)由幾個關鍵組件構成：電池模塊（通常采用鋰離子電池）、特制冷卻液、密封式電池艙、液循環(huán)系統(tǒng)以及熱交換器。在工作狀態(tài)下，電池產生的熱量會迅速傳導至周圍冷卻液，冷卻液通過自然對流或強制循環(huán)將熱量帶至熱交換器，最終由外部冷卻系統(tǒng)（如冷水機組）將熱量排出。這一過程實現了電池與冷卻介質的直接接觸換熱，其熱傳導效率遠超傳統(tǒng)散熱方式。
表：浸沒式儲能與傳統(tǒng)冷卻技術對比
02
冷卻液
冷卻液在浸沒式儲能系統(tǒng)中扮演著至關重要的角色，堪稱系統(tǒng)的“血液”。理想的冷卻液需要具備高導熱性、高比熱容、良好的絕緣性能以及化學穩(wěn)定性。目前，市場上常見的冷卻液主要有氟化液、改性硅油、礦物油等。
氟化液具有優(yōu)異的化學穩(wěn)定性、低毒性以及良好的絕緣性能，其閃點和燃點較高，能夠有效降低火災風險。改性硅油則以其良好的熱穩(wěn)定性和化學惰性受到關注，能夠在較寬的溫度范圍內保持穩(wěn)定的性能。礦物油則因其成本較低、資源豐富，在一些對成本敏感的應用場景中具有一定的優(yōu)勢。
不同類型的冷卻液在性能和應用場景上各有側重，選擇合適的冷卻液需要綜合考慮儲能系統(tǒng)的具體需求、運行環(huán)境以及成本預算等因素。例如，在對安全性要求極高的場合，氟化液可能是更優(yōu)的選擇；而在一些對成本控制較為嚴格的應用中，礦物油可能會被優(yōu)先考慮。
03
優(yōu)勢
（一）卓越的熱管理性能
浸沒式儲能系統(tǒng)能夠實現對電芯的360°全方位散熱，有效降低電芯的運行溫度，縮小不同電芯之間的溫差。在實際應用中，電芯運行溫升不超過5℃，不同電芯溫差小于2℃，遠優(yōu)于傳統(tǒng)的風冷和冷板液冷技術。這種優(yōu)異的熱管理性能不僅能夠顯著提升電池的充放電性能，還能有效延長電池的使用壽命。
（二）安全與消防一體化
浸沒式儲能系統(tǒng)在安全性方面具有獨特的優(yōu)勢。冷卻液不僅能夠有效散熱，還具備主動消防功能。電芯與空氣和濕氣完全隔絕，杜絕了外部環(huán)境引發(fā)的短路風險。即使在電池發(fā)生熱失控的情況下，冷卻液也能夠瞬間包裹熱失控電芯，阻止火勢擴散，實現熱失控的“零蔓延”。
（三）系統(tǒng)效率與經濟性提升
浸沒式儲能系統(tǒng)的整體效率能夠達到90%以上。與傳統(tǒng)的冷板液冷系統(tǒng)相比，其AC側效率提升了約2個百分點。此外，由于冷卻液的高效散熱性能，系統(tǒng)在運行過程中能夠降低能耗，從而在全生命周期內實現顯著的經濟性優(yōu)勢。
（四）運維簡便與長壽命
采用靜態(tài)浸沒式液冷技術的儲能系統(tǒng)，冷卻液不循環(huán)，減少了冷卻液的性能衰減，大幅提升了冷卻液的使用壽命。同時，系統(tǒng)內部沒有循環(huán)油路和壓力，降低了泄漏風險，使得運維變得更加簡單高效。模塊化抽屜式設計進一步提升了運維的便捷性，降低了運維成本。
04
前景
隨著能源轉型的加速推進，儲能市場的需求日益增長。浸沒式儲能作為一種高效、安全、經濟的儲能技術，具有廣闊的應用前景。它不僅能夠滿足電網側、電源側以及用戶側儲能的需求，還能在數據中心、電動汽車等領域發(fā)揮重要作用。
