Hur man löser den termiska utmaningen med energilagring
Temperaturkontrollfokus för elektrokemisk energilagring är att förbättra batteriernas livslängd och säkerhet, så utrymmesbegränsningarna för temperaturkontrollutrustning är relativt avslappnade. Vanligtvis används elektrokemiska energilagringsenheter i utomhusmiljöer, så mer uppmärksamhet ägnas åt stabiliteten, livslängden och drift- och underhållskostnaderna för temperaturkontrollutrustning. Kraven på utrustningens volym och vikt är relativt lösa. För närvarande står luftkylda lösningar för en stor del av den elektrokemiska energilagringen, men med uppgraderingen av nya energikraftverk och energilagring utanför nätet mot större batterikapacitet och högre systemeffekttäthet kommer även användningen av flytande kyllösningar att snabbt öka.
Efterfrågan på temperaturkontroll av nya energifordon lägger mer vikt vid att förbättra värmehanteringseffektiviteten och temperaturkontrollnoggrannheten i fasta utrymmen. Utöver temperaturkontroll av batteriet kräver nya energifordon även temperaturkontroll av det elektroniska styrsystemet, motorn och kabinen. På grund av den högre energitätheten hos kraftbatterier och begränsat utrymme på kroppen, kräver termisk hantering av nya energifordon högre krav på volym, vikt, värmeavledningseffektivitet och temperaturkontrollnoggrannhet.
Temperaturkontrollkraven för datacenter syftar till att öka kyleffekten och minska energianvändningseffektiviteten för datacenter (PUE=total utrustningsenergiförbrukning för datacenter/IT-utrustnings energiförbrukning). Med förbättringen av artificiell intelligens chip datorkraft har strömförbrukningen i datacenter ökat avsevärt. Därför betonar IDC-temperaturkontroll behovet av värmeavledningseffektivitet för att hålla jämna steg med förbättringen av chipets energiförbrukning. Mot bakgrund av skärpta PUE-policyer måste effektiviteten av termisk hantering förbättras ytterligare, och nedsänknings- och sprayvätskekylningslösningar måste främjas ytterligare.
Ökningen av laddningsurladdningsförhållandet är en trend i utvecklingen av elektrokemisk energilagring, och efterfrågan på termisk hantering inom energilagring kommer också att bli högre. Energilagringsbatterier med högre laddningsurladdningsförhållande kommer att ha en snabbare risk för termisk rusning. Därför måste värmeöverföringseffektiviteten för termisk hantering av energilagring också förbättras ytterligare. När det gäller värmeöverföringseffektivitet, på grund av den högre specifika värmekapaciteten och värmeledningsförmågan hos vätskor jämfört med gaser, och ju närmare värmekällan, desto högre kylningseffektivitet. Vid samma strömförbrukning är värmeavledningstemperaturen för vätskekylda batteripaket 3-5 grad lägre än för luftkylda; Och vätskekylningssystemet kräver inte design av luftkanaler, vilket i hög grad kan spara landområde, så att ersätta luftkylning med vätskekylning kommer också att bli en framtida trend.
Luftkylning kommer successivt att ersättas av vätskekylning, och nedsänkningsvätskekylning har möjlighet att ytterligare öka penetrationshastigheten när priset på kylvätska sjunker. Extern värmehantering med behållare som värmeledningsmål kan vara en försöksriktning för ytterligare kostnadsreduktion i värmehanteringslösningar. Inom vätskekylningstekniken är vätskekylning med kylplatta och vätskekylning med nedsänkning två vanliga former. Det finns olika lösningar för vätskekylning, bland vilka de vanliga och effektiva lösningarna inkluderar nedsänkningsvätskekylning, spraykylning och vätskekylning med kall plattor. Nedsänkt vätskekylning har bättre prestanda, inklusive enfas/fasbyteskylning, men kräver högre termiska och fysikaliska egenskaper, stabilitet, materialkompatibilitet och isolering av kylvätskan, vilket resulterar i högre kostnader. För närvarande är vätskekylning med kall plattor en relativt mogen vätskekylningslösning, med enkel installation, god materialkompatibilitet, låg omvandlingskostnad, snabb utvecklingshastighet och lägre pris än nedsänkningsvätskekylning.
De möjliga utvecklingstrenderna för framtida värmehantering inkluderar:
1. Luftkylning kommer att ersättas med vätskekylning,
2. Utvecklingen av kallplåtstyp mot nedsänkningstyp,
3. Externalisering av värmehantering. Med den kontinuerliga förbättringen av chipberäkningskraft, batteritäthet och laddnings- och urladdningseffektivitet kommer värmen som genereras per tidsenhet av utrustning också att öka avsevärt. Därför kommer en förbättring av värmeväxlingseffektiviteten för temperaturkontrollsystem att bli trenden för industriutveckling.
