湖南空氣儲能維修(湖南空氣能廠家)
前沿拓展:
(報(bào)告出品方/作者:西部證券,俞能飛、盧大煒)
一、儲能行業(yè)簡述1.1 儲能技術(shù)路線豐富,應(yīng)用領(lǐng)域范圍廣泛
儲能本質(zhì)是給電力供應(yīng)添加時間和空間變量。儲能能使能量轉(zhuǎn)化為在自然條件下穩(wěn)定存在 的能源,即在能量多余時,用特殊裝置將能量儲存起來,在需要時可以將能量釋放出來, 從而起到調(diào)節(jié)能量供需在時空和強(qiáng)度上不匹配的作用。根據(jù)能量存儲形式的不同,分為機(jī) 械儲能、化學(xué)儲能、電磁儲能、熱儲能和氫儲能等。其中,化學(xué)儲能(電化學(xué)儲能)是指 各種二次電池儲能,主要包括鋰離子電池、鉛蓄電池和鈉硫電池等;機(jī)械儲能主要包括抽 水蓄能、壓縮空氣儲能和飛輪儲能等。其中抽水蓄能是最主要的儲能方式。
抽水蓄能是當(dāng)前最為成熟的電力儲能技術(shù),早在 20 世紀(jì) 90 年代就實(shí)現(xiàn)了商業(yè)化應(yīng)用,主 要用于電力系統(tǒng)削峰填谷、調(diào)頻調(diào)相和緊急事故備用等。抽水蓄能也是目前裝機(jī)量最大的 技術(shù)路線,占全球儲能累計(jì)裝機(jī)規(guī)模的 90%以上;但受地理選址和建設(shè)施工的局限,抽水 蓄能未來發(fā)展空間有限。 電化學(xué)儲能是當(dāng)前應(yīng)用范圍最廣、發(fā)展?jié)摿ψ畲蟮碾娏δ芗夹g(shù)。相比抽水蓄能,電化學(xué)儲能 受地理?xiàng)l件影響較小,建設(shè)周期短,可靈活運(yùn)用于電力系統(tǒng)各環(huán)節(jié)及其他各類場景中。隨著成 本持續(xù)下降、商業(yè)化應(yīng)用日益成熟,電化學(xué)儲能技術(shù)優(yōu)勢愈發(fā)明顯,逐漸成為儲能新增裝機(jī)的 主流。未來隨著鋰電池產(chǎn)業(yè)規(guī)模效應(yīng)進(jìn)一步顯現(xiàn),電化學(xué)儲能成本仍有較大下降空間,發(fā)展前 景廣闊。
從整個電力系統(tǒng)的角度看,儲能的應(yīng)用場景可分為發(fā)電側(cè)儲能、輸配電側(cè)儲能和用電側(cè)儲 能三大場景。其中,發(fā)電側(cè)對儲能的需求場景類型較多,包括電力調(diào)峰、輔助動態(tài)運(yùn)行、 系統(tǒng)調(diào)頻、可再生能源并網(wǎng)等;輸配電側(cè)儲能主要用于緩解電網(wǎng)阻塞、延緩輸配電設(shè)備擴(kuò) 容升級等;用電側(cè)儲能主要用于電力自發(fā)自用、峰谷價(jià)差套利、容量電費(fèi)管理和提升供電 可靠性等。
可再生能源開發(fā)利用力度持續(xù)加大,接入電網(wǎng)的比例和在終端能源消費(fèi)的占比不斷提高。根據(jù) 國際能源署的研究,為滿足新能源消費(fèi)需求,預(yù)測美國、歐洲、中國和印度到 2050 年需要增 加 310GW 的并網(wǎng)電力儲存能力,為此至少要投資 3800 億美元。以電力系統(tǒng)為例,儲能可提 供頻率調(diào)整、負(fù)載跟蹤、削峰填谷和備用電力等作用。
以風(fēng)能、太陽能為基礎(chǔ)的新能源發(fā)電取決于自然條件,具有間接性和波動性,其調(diào)節(jié)難度加大, 大規(guī)模并網(wǎng)時需要大容量儲能過程,進(jìn)行電力質(zhì)量的調(diào)節(jié)和控制。隨著清潔能源替代和電能替 代不斷深入,儲電將成為未來能源體系中重要的儲能形式。在高比例清潔能源系統(tǒng)中,為確保 系統(tǒng)安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行,需要引入儲能作為新的調(diào)節(jié)能力來源。
1.2 電化學(xué)儲能的產(chǎn)業(yè)鏈概述與系統(tǒng)組成
電化學(xué)儲能產(chǎn)業(yè)鏈可以大致分為上游原材料及設(shè)備商、中游集成商和下游應(yīng)用端。儲能產(chǎn) 業(yè)鏈上游主要包括電池原材料及生產(chǎn)設(shè)備供應(yīng)商等;中游主要為電池、電池管理系統(tǒng)、能 量管理系統(tǒng)以及儲能變流器供應(yīng)商;下游主要為儲能系統(tǒng)集成商、安裝商以及終端用戶等。 完整的電化學(xué)儲能系統(tǒng)主要由電池組、電池管理系統(tǒng)(BMS)、能量管理系統(tǒng)(EMS)、 儲能變流器(PCS)以及其他電氣設(shè)備構(gòu)成。電池組是儲能系統(tǒng)最主要的構(gòu)成部分;電池 管理系統(tǒng)主要負(fù)責(zé)電池的監(jiān)測、評估、保護(hù)以及均衡等;能量管理系統(tǒng)負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)采集、網(wǎng) 絡(luò)監(jiān)控和能量調(diào)度等;儲能變流器可以控制儲能電池組的充電和放電過程,進(jìn)行交直流的 變換。電化學(xué)儲能具有靈活性等特點(diǎn),未來發(fā)展?jié)摿Υ蟆S捎谀壳颁囯娛侵髁骷夹g(shù),因此 本文后續(xù)均以鋰電池為例。
儲能電站多以集中箱的形式存在,隨著智能電網(wǎng)的快速發(fā)展,基于標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)、工廠化加 工、模塊化建設(shè)理念產(chǎn)生了一種新型預(yù)制艙生產(chǎn)模式。預(yù)制艙設(shè)計(jì)包括艙體設(shè)計(jì)和防火設(shè) 計(jì),特點(diǎn)主要是標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化和預(yù)制化。預(yù)制艙內(nèi)設(shè)備的安裝接線工作都由施工現(xiàn)場轉(zhuǎn) 移到對應(yīng)預(yù)制艙生產(chǎn)廠家,使得預(yù)制艙在出廠前都已經(jīng)完成了艙內(nèi)設(shè)備的安裝接線,這樣 就能極大減少現(xiàn)場施工工作量,有效縮短施工生產(chǎn)周期,而且能有效減少施工現(xiàn)場粉塵等 對艙內(nèi)設(shè)備施工接線過程中的污染,進(jìn)而有效保障設(shè)備的安全穩(wěn)定,提升儲能電站的整體 建設(shè)效率。集裝箱或預(yù)制艙內(nèi)包含鋰電池系統(tǒng)、電池管理系統(tǒng)、儲能變流器、能量管理系 統(tǒng)、熱管理系統(tǒng)、消防系統(tǒng)等。
1.3 電化學(xué)儲能的熱管理與熱失控
熱管理即根據(jù)具體對象(如電池系統(tǒng)、基站、IDC、新能源汽車)的要求,利用加熱或冷 卻手段對其溫度或溫差進(jìn)行調(diào)節(jié)和控制的過程。以鋰電池為例,15-20℃溫度環(huán)境鋰離子 電池才能發(fā)揮更高的工作效率。如果電池工作溫度超過 50℃,電池壽命會快速衰減,甚 至可能引發(fā)安全事故。儲能系統(tǒng)設(shè)計(jì)中需要進(jìn)行合理的熱管理(或溫控)設(shè)計(jì),以保證兩 項(xiàng)熱管理指標(biāo):一是保證電池表面溫度處于某一特定范圍內(nèi),二是保持電池間的溫差較小。
鋰電池?zé)嵝阅芎头烹姳堵视兄苯雨P(guān)系,同時熱性能還決定了電池自身運(yùn)行效率、安全性與 可靠性。當(dāng)電池的放電倍率增加時,電池可以放出的容量減小,且放電平臺降低,使其不 穩(wěn)定,并導(dǎo)致電池溫度升高。而在大倍率(即 1.5 C 以上)放電時,鋰電池的工作溫度將會 超過理想工作溫度。目前,大倍率已逐步成為趨勢,將進(jìn)一步加大對電池?zé)峁芾硇枨蟆?/p>
鋰電池?zé)崾Э刂赣捎趦?nèi)部短路或外部短路導(dǎo)致電池短時間產(chǎn)生大量熱量,引發(fā)正負(fù)極活性 物質(zhì)和電解液反應(yīng)分解,產(chǎn)生大量的熱和可燃性氣體,導(dǎo)致電池起火或者發(fā)生爆炸。不同 電池材料熱穩(wěn)定性不同,熱失控是鋰電最為嚴(yán)重的安全事故。在熱失控過程中,從低溫到 高溫排序,鋰電將依次經(jīng)歷:①高溫容量衰減;②SEI 膜分解;③負(fù)極-電解液反應(yīng);④隔 膜熔化;⑤正極分解→電解質(zhì)溶液分解→負(fù)極與粘結(jié)劑反應(yīng);⑥電解液燃燒等過程。
據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),2011-2021 年間,全球共發(fā)生 32 起儲能電站起火爆炸事故,其中日本 1 起、美國 2 起、比利時 1 起、中國 3 起、韓國 24 起(YangtzeEnergy)。2022 年 1-5 月, 全球就已經(jīng)發(fā)生了 17 起以上的儲能著火事故。國內(nèi)在電池儲能站快速發(fā)展的同時,由于 電池、PCS 質(zhì)量問題或者系統(tǒng)集成商施工能力良莠不齊,電池儲能火災(zāi)隱患較為嚴(yán)重, 起火事故頻繁。如鎮(zhèn)江揚(yáng)中某用戶側(cè)儲能項(xiàng)目,項(xiàng)目中磷酸鐵鋰電池集裝箱起火并燒毀。 綜上,溫控和消防系統(tǒng)至關(guān)重要,溫控能有效保障儲能電站安全,以防出現(xiàn)隱患。但萬一出現(xiàn)上述火災(zāi),消防系統(tǒng)是最后一道防線。熱管理和消防系統(tǒng)約占儲能電站系統(tǒng)成本 6%, 初步投資成本相對于電池系統(tǒng)、PCS 等較低,但越來越必不可少。
2.1 熱管理技術(shù)現(xiàn)有技術(shù)概況
熱管理技術(shù)主要為風(fēng)冷、液冷、熱管冷卻和相變冷卻技術(shù)。不同的熱管理技術(shù)可以用于產(chǎn) 熱率和環(huán)境溫度不同的應(yīng)用場景。在熱管理方案中,主要應(yīng)用的零部件分為閥類、換熱器 類、泵類、壓縮機(jī)類、傳感器類、管路以及其他運(yùn)用較多的部件幾個大類。
① 風(fēng)冷:熱管理技術(shù)主要為風(fēng)冷、液冷、熱管冷卻和相變冷卻技術(shù)。不同的熱管理技術(shù) 可以用于產(chǎn)熱率和環(huán)境溫度不同的應(yīng)用場景。在熱管理方案中,主要應(yīng)用的零部件分 為閥類、換熱器類、泵類、壓縮機(jī)類、傳感器類、管路以及其他運(yùn)用較多的部件幾個 大類。 風(fēng)冷冷卻結(jié)構(gòu)簡單、便于安裝、成本較低。空氣的比熱容低,導(dǎo)熱系數(shù)也很低,較難 滿足電容量較大的儲能系統(tǒng)散熱,且進(jìn)出口的電池組之間的溫差偏大,即電池散熱不 均勻。相對比較適用于家用小功率儲能電柜。
② 液冷:以液體為冷卻介質(zhì),通過對流換熱將電池產(chǎn)生的熱量帶走。可用作冷卻介質(zhì)的 常見液體有水、乙二醇水溶液、純乙二醇、空調(diào)制冷劑和硅油等。 液體冷卻介質(zhì)的換熱系數(shù)高、比熱容大、冷卻速度快,散熱均勻,同時液冷系統(tǒng)的結(jié) 構(gòu)較為緊湊。液冷設(shè)備結(jié)構(gòu)較風(fēng)冷設(shè)備復(fù)雜,對產(chǎn)品品質(zhì)、密封設(shè)計(jì)等方面要求頗為 嚴(yán)格。電池密度高的時候適合采用液冷。
③ 相變冷卻:利用相變材料發(fā)生相變來吸熱的一種冷卻方式。對電池散熱效果影響最大 的是對相變材料的選擇,當(dāng)所選相變材料的比熱容越大、傳熱系數(shù)越高,相同條件下 的冷卻效果越好,反之冷卻效果越差。 相變冷卻具有結(jié)構(gòu)緊湊、接觸熱阻低、冷卻效果好等優(yōu)點(diǎn),但是相變材料本身不具備 散熱能力,吸收的熱量需要依靠液冷系統(tǒng)、風(fēng)冷系統(tǒng)等導(dǎo)出,否則相變材料無法持續(xù) 吸收熱量。此外,相變材料占空間,成本高。
④ 熱管冷卻:依靠管內(nèi)冷卻介質(zhì)發(fā)生相變來實(shí)現(xiàn)換熱,相變過程可以吸收或釋放大量的 熱。熱管冷卻技術(shù)適合于經(jīng)常工作在高倍率工況的鋰電池系統(tǒng),如快充電池系統(tǒng)、調(diào) 頻儲能系統(tǒng)等。因此,熱管冷卻可以理解為相變冷卻的一種。 熱管冷卻比液冷系統(tǒng)具有更高的散熱速度和散熱效率。冷卻介質(zhì)被封閉在熱管內(nèi),泄 漏風(fēng)險(xiǎn)低,安全性更高。此冷卻方式可任意改變傳熱面積的大小,適用于較長距離的 熱量傳輸。由于熱管的成本較高。
2.2 熱管理技術(shù)原理及系統(tǒng)組成
風(fēng)冷主要分為兩種:自然冷卻是利用自然風(fēng)壓、空氣溫差、空氣密度差等對電池進(jìn)行散熱 處理;其中自然冷卻效率較低,且集裝箱或預(yù)制箱內(nèi)空間狹小,空氣流通不便,難以達(dá)到 溫控要求;強(qiáng)迫風(fēng)冷散熱方式采用工業(yè)空調(diào)和風(fēng)扇進(jìn)行制冷,通過壓縮機(jī)和制冷劑的協(xié)同 作用,可控制艙內(nèi)溫度低于外部環(huán)境溫度,實(shí)現(xiàn)內(nèi)、外部溫度逆差。 風(fēng)冷關(guān)鍵在于風(fēng)道設(shè)計(jì)。一般采用空調(diào)頂部出風(fēng),通過風(fēng)道將冷(熱)風(fēng)通過電池與艙壁 形成的風(fēng)墻均勻的送至每個電池柜,同時電池柜設(shè)計(jì)導(dǎo)熱孔,保證冷(熱)量能順利地到 達(dá)每個電池 PACK、每個模組。同時空調(diào)設(shè)置上部回風(fēng)口,出風(fēng)及回風(fēng)在電池艙內(nèi)形成風(fēng) 路循環(huán)。同時借助熱仿真軟件進(jìn)行修正和驗(yàn)證,保證電池之間的溫差也能控制在 5℃以內(nèi)。 優(yōu)秀的風(fēng)道設(shè)計(jì)能夠有效提高散熱效率。
液冷系統(tǒng)主要包括電池液冷版、配水管線路和制冷/供液系統(tǒng)(壓縮機(jī)、冷凝器、蒸發(fā)器、 膨脹閥、干燥過濾器等)。冷凝器、壓縮機(jī)等設(shè)備為冷卻液強(qiáng)制降溫,低溫冷卻液流經(jīng)電 池系統(tǒng)內(nèi)部與電芯發(fā)生熱交換以后,再流回?zé)峤粨Q器與低溫制冷劑進(jìn)行熱交換,從而將電 池產(chǎn)生的熱量帶出電池系統(tǒng)。 液體與電池的接觸模式有兩種:一種是直接接觸,電池單體或者模塊沉浸在液體中,讓液 體直接冷卻電池;另一種是在電池間設(shè)置冷卻通道或者冷板,讓液體間接冷卻電池。前者 一般采用硅基油、礦物油等有機(jī)物,后者一般采用水、乙二醇、乙二醇與水的混合物等。
目前,冷板式間接冷卻應(yīng)用最為廣泛,但效果弱于直接接觸。冷板式要求規(guī)格多,需定制, 成本高,可維護(hù)性優(yōu)秀,空間利用率高;沉浸式液冷用量較多,成本較冷板式低,可維護(hù) 性略差,空間利用率中等。目前,液冷系統(tǒng)在新能源汽車領(lǐng)域已經(jīng)較為普及,而在儲能電 站領(lǐng)用應(yīng)用還較少,現(xiàn)在各大廠商開始加大儲能液冷系統(tǒng)的研發(fā)與應(yīng)用。 液冷板作為液冷系統(tǒng)中的重要組成部分,其幾何形狀和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)對液冷性能有著重要影響。冷 流體連接單元由分配水管路、柜內(nèi)散熱單元和快速接頭組成,與冷卻基板一起作為深入主設(shè)備 內(nèi)部的產(chǎn)品,是典型嵌入式交互設(shè)計(jì)的關(guān)鍵部分。
相變冷卻效率比液冷高 3-4 倍,并且結(jié)構(gòu)緊湊。目前相變材料冷卻多用于電子設(shè)備散熱,行業(yè) 處于起步階段,且相變材料本身不具備散熱能力,吸收的熱量需要依靠液冷系統(tǒng)、風(fēng)冷系統(tǒng)等導(dǎo)出,否則相變材料無法持續(xù)吸收熱量。 相變材料(PCM)是一類特殊的功能性材料,能在恒溫或者近似恒溫的情況下發(fā)生相變,同時 伴隨有較大熱量的吸收和釋放。相變材料的基礎(chǔ)有兩個:其一,PCM 相變過程的等溫性,這 種特性有利于將溫度變化控制在較小范圍內(nèi),可以用來控制溫度;其二,PCM 有很高的相變 潛能,很少的材料可以儲存大量的熱量。PCM 通常使用固態(tài)-液態(tài)轉(zhuǎn)變,這一過程中伴隨著較 高的相變潛熱及較小的溫度和體積變化。
熱管冷卻技術(shù)是利用熱傳導(dǎo)原理與制冷介質(zhì)的快速熱傳遞性質(zhì),透過熱管將發(fā)熱物體的熱 量迅速傳到熱源外,其導(dǎo)熱性遠(yuǎn)超任何已知金屬的導(dǎo)熱能力。由于熱管超高導(dǎo)熱性能,電 池單體之間的溫差很快被熱管抹平,從而起到均溫的作用。 熱管由管殼、吸液芯和端蓋組成,熱管內(nèi)抽成 1.3×(10-1~10-4)Pa 的負(fù)壓后充以適量 的工作液體,使緊貼管內(nèi)壁的吸液芯毛細(xì)多孔材料中充滿液體后加以密封。管的一端為蒸 發(fā)段(加熱段),另一端為冷凝段(冷卻段),根據(jù)應(yīng)用需要在兩段中間可布置絕熱段。
2.3 儲能熱管理目前以風(fēng)冷為主,液冷滲透率有望不斷提高
在電池包溫度方面,在相同的入口溫度和極限風(fēng)速及流速下,液冷電池包的溫度在 30-40℃, 而風(fēng)冷電池包的溫度要在 37-45℃。液冷的溫度均有性更好。在運(yùn)行能耗方面,經(jīng)試驗(yàn)研 究,為了達(dá)到相同的電池平均溫度,風(fēng)冷需要比液冷高 2-3 倍的能耗;相同功耗下電池包 的最高溫度,風(fēng)冷比液冷要高 3-5℃,液冷的功耗更低。在電池?zé)崾Э仫L(fēng)險(xiǎn)方面,由于空 氣比熱容、對流換熱系數(shù)小等因素,電池風(fēng)冷技術(shù)換熱效率低,電池發(fā)熱量增大,會導(dǎo)致 電池溫度過高,存在熱失控風(fēng)險(xiǎn);液冷系統(tǒng)(水的比熱容是空氣的 4 倍,常溫水導(dǎo)熱系數(shù) 是空氣的幾十倍)可以大大降低電池的熱失控風(fēng)險(xiǎn)。
風(fēng)冷相對液冷系統(tǒng)初始投資額低。液冷系統(tǒng)主要包括水冷板、水冷管、水冷系統(tǒng)、換熱風(fēng) 機(jī)等,且容量越大相應(yīng)的設(shè)備需求也更大,而風(fēng)冷系統(tǒng)結(jié)構(gòu)比較簡單。目前整套液冷系統(tǒng) 方案價(jià)值量約 0.8-1 億元/GWh,其中水冷主機(jī)系統(tǒng)占比最高,一般約 0.5 億元/GWh 左右; 風(fēng)冷系統(tǒng)方案價(jià)值量約 0.3 億元/GWh。從液冷系統(tǒng)成本結(jié)構(gòu)具體來看,水冷主機(jī)成本占 比 67%,換熱器 10%,管路 8%,輸入電源 2%,其他 12%。
風(fēng)冷流場不均勻易造成電池組溫度分布不均勻,可通過改進(jìn)流道、改變流向以及增加新裝 置等方式來提高溫度分布的均勻性。液冷系統(tǒng)冷卻效果更高,雖然初始投資較高,但運(yùn)營 成本或更低。遠(yuǎn)景實(shí)測數(shù)據(jù)顯示,與普通風(fēng)冷產(chǎn)品相比,液冷儲能產(chǎn)品的電池壽命提升了 20%。同時智能溫控技術(shù)可隨環(huán)境溫度和運(yùn)行狀態(tài)靈活調(diào)整運(yùn)行模式,大幅降低液冷系統(tǒng) 運(yùn)行的能耗,相比傳統(tǒng)空調(diào)風(fēng)冷降低能耗約 20%以上。寧德時代、比亞迪等新儲能系統(tǒng)逐 漸采用液冷系統(tǒng)。
2.4 熱管理在其他領(lǐng)域的應(yīng)用介紹
新能源汽車銷量不斷提高,提升熱管理需求。2021 年,全球新能源汽車銷量達(dá)到 670 萬 輛,同比大幅度增長 102.4%,其中中國市場銷量達(dá)到 354.8 萬輛,同比增長 160.1%。展 望 2030 年,EVTank 預(yù)計(jì)全球新能源汽車銷量將達(dá)到 4780 萬輛,占當(dāng)年新車銷量的比例 將接近 50%。新能源汽車銷量不斷提升,對動力電池溫控系統(tǒng)需求提升。
液冷技術(shù)在動力電池?zé)峁芾碇斜憩F(xiàn)優(yōu)異。新能源動力電池的能量密度、功率密度(或續(xù)航 里程)提升,風(fēng)冷難以滿足新能源汽車對于電池系統(tǒng)冷卻的使用需求,需要采用電池液冷 系統(tǒng)來進(jìn)行熱量管理。液冷能夠提高電池系統(tǒng)溫差的一致性,將電池系統(tǒng)溫度控制在較優(yōu) 的范圍內(nèi)。特斯拉等車企的熱管理技術(shù)均已采用液冷技術(shù),液冷也已成為動力電池主要冷 卻方式。 此外,液冷技術(shù)是高功率充電樁熱管理可靠的解決方案。如銳速在 2021 年成功研發(fā)出 500kW 的液冷超級快充充電樁。2020 年特斯拉投放的 V3 超級充電樁,充電 15 分鐘實(shí)現(xiàn) 最高 250km 續(xù)航,也是采用液冷技術(shù)。
數(shù)控中心(IDC)市場規(guī)模不斷增長,行業(yè)處于高速發(fā)展階段。2021 年數(shù)據(jù)中心市場規(guī) 模達(dá)到 3012 億元,過去幾年增速在 30%以上。根據(jù)信通院的測算,按照數(shù)據(jù)中心機(jī)架數(shù) 量計(jì)算,2019 年我國大型以上數(shù)據(jù)中心占比已經(jīng)從 2016 年的 39.5%提升至 75.23%,而 數(shù)據(jù)中心單機(jī)柜熱密度隨數(shù)據(jù)中心大型化不斷在提高。IT 設(shè)備和溫控系統(tǒng)的功耗約占數(shù)據(jù) 中心總能耗的 80%以上。
IDC 機(jī)房以傳統(tǒng)風(fēng)冷為主,液冷顯著降低 PUE。但隨著我國信息產(chǎn)業(yè)的飛速發(fā)展,數(shù)據(jù) 中心總體需求不斷提升,單機(jī)柜功率密度不斷提高。隨著云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、人工智能等技 術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用,數(shù)據(jù)中心規(guī)模不斷擴(kuò)大,數(shù)據(jù)中心總體耗能總量不斷增加。而相關(guān)研究 表明,液冷可以有效降低 IDC 機(jī)房 PUE 值(數(shù)據(jù)中心總設(shè)備能耗/IT 設(shè)備能耗),IBM 公 司的 SuperMUC 采用液冷技術(shù),實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)中心損耗率的大幅降低。 政府部門對高能耗問題提出更嚴(yán)格的管理要求。目前我國數(shù)據(jù)中心的 PUE 較高,《關(guān)于加強(qiáng)綠 色數(shù)據(jù)中心建設(shè)的指導(dǎo)意見》要求到 2022 年數(shù)據(jù)中心 PUE 達(dá)到 1.4 以下,將進(jìn)一步提升液冷 市場需求。
5G 基站數(shù)量快速增長,規(guī)模未來將遠(yuǎn)超 4G。截至 2021 年底,我國累計(jì)建成并開通 5G 基站 142.5 萬個,同比增加超過 65 萬個。相比 4G 基站,5G 數(shù)據(jù)的傳輸量和傳輸速率更快,基站、 數(shù)量、單座功率和發(fā)熱量也更高。未來 5G 基站或?qū)⒊^現(xiàn)有規(guī)模的 3 倍以上(2021 年年底 4G 基站數(shù)量約 590 萬個),對溫控節(jié)能設(shè)備和散熱產(chǎn)品的市場需求高于以往。
5G 能耗遠(yuǎn)超 4G,液冷方案或成主流。根據(jù)三大運(yùn)營商相關(guān)數(shù)據(jù)顯示,5G 基站最大功耗 約為 4G 的 3-4 倍或更高(BBU 設(shè)備功耗 4G 的 150-300W 增長到 5G 的 500-1200W)。 目前大多數(shù)基站是采用家用空調(diào)和自然通風(fēng)的方式,其耗電量占總耗電量的占比 40%以上。 即使釆用專用基站空調(diào),大部分的 PUE 值也超過 2.0。液冷技術(shù)目前在基站內(nèi)的較少,預(yù) 計(jì)隨著技術(shù)發(fā)展,有望逐漸得到廣泛的應(yīng)用。目前應(yīng)用于 5G BBU 產(chǎn)品的液冷方式有噴淋 式液冷和浸沒式液冷。 液冷技術(shù)逐漸推廣。在 2017 年的 MWC 上,諾基亞就曾展示過貝爾實(shí)驗(yàn)室的液冷基站技 術(shù)。2020 年,芬蘭運(yùn)營商 Elisa 宣布已部署全球首個液冷 5G 基站,是全球第一個商用液 冷 5G 基站,站點(diǎn)能耗可降低 30%,二氧化碳排放量可降低 80%。
除上述 IDC、基站等移動通信設(shè)施、新能源汽車外,軌道交通、冷鏈、石化、新能源發(fā)電、 數(shù)控機(jī)床、電力電子設(shè)備等行業(yè)均需要進(jìn)行熱管理。不同公司在細(xì)分領(lǐng)域布局有所不同, 行業(yè)競爭格局較為分散。 通用和專用性并存,行業(yè)拓展是趨勢。在某一領(lǐng)域布局較早,行業(yè) know-how 積累較深的 公司具備較強(qiáng)競爭能力。儲能作為一種新興行業(yè),有熱管理競爭優(yōu)勢的企業(yè)有望享受行業(yè) 發(fā)展紅利。
三、消防系統(tǒng)行業(yè)簡述3.1 消防行業(yè)整體市場規(guī)模近萬億,市場競爭格局較為分散
根據(jù)消防產(chǎn)品的使用領(lǐng)域,可將消防產(chǎn)品市場劃分為民用領(lǐng)域消防市場、工業(yè)領(lǐng)域消防市 場。民用消防市場主要涵蓋房地產(chǎn)業(yè)和教育、衛(wèi)生、文體以及政府等公共設(shè)施建筑領(lǐng)域; 工業(yè)消防市場涵蓋石油、化工、冶金、電力、通訊、交通運(yùn)輸?shù)裙I(yè)行業(yè),工業(yè)領(lǐng)域火災(zāi) 發(fā)生具有形式多樣、火勢發(fā)展速度快、爆炸危險(xiǎn)性嚴(yán)重、撲救難度大、損失及影響重大等 特點(diǎn)。 智慧消防由傳統(tǒng)的消防工程的搭建轉(zhuǎn)變?yōu)橄到y(tǒng)解決方案,利用物聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)完成遠(yuǎn)程監(jiān)控, 隱患排查,應(yīng)急疏散等工作。新型產(chǎn)業(yè)鏈可以有效解決傳統(tǒng)消防產(chǎn)業(yè)之間的銜接問題,實(shí) 現(xiàn)無死角區(qū)域的全面覆蓋。
消防行業(yè)市場規(guī)模龐大。根據(jù)行業(yè)經(jīng)驗(yàn),工業(yè)消防投入占行業(yè)(石油、冶金、化工、電力 和通信等)建安支出的比例在 3%左右;我國消防行業(yè)市場規(guī)模逐步擴(kuò)大,2015-2020 年, 中國消防市場規(guī)模由 7110 億元增長至 9845 億元,期間年復(fù)合增長率為 6.73%。從整體 消防市場來看,消防產(chǎn)品約占消防市場 25%,工程約占 75%。其中,火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)約占消防產(chǎn)品市場規(guī)模的 12%,自動滅火產(chǎn)品約占 20%,消防器材及滅火器約占 20%。
消防行業(yè)雖然市場競爭格局較為分散,但有渠道、有品牌、有核心技術(shù)的消防產(chǎn)品企業(yè)有 望在儲能賽道中獲得先發(fā)優(yōu)勢。 進(jìn)入壁壘:消防產(chǎn)品質(zhì)量直接關(guān)系到火災(zāi)發(fā)生后消防安全系統(tǒng)能否有效運(yùn)行。目前我國對 消防產(chǎn)品實(shí)施準(zhǔn)入制度,實(shí)行強(qiáng)制性產(chǎn)品認(rèn)證制度和型式認(rèn)可制度、消防產(chǎn)品身份信息管 理制度、消防產(chǎn)品生產(chǎn)和銷售流向登記管理制度以及相關(guān)事中事后監(jiān)管制度。全球其他國 家也擁有自己的認(rèn)證制度,加大了新玩家的準(zhǔn)入壁壘。 技術(shù)積累:火災(zāi)自動報(bào)警系統(tǒng)、疏散及滅火系統(tǒng)等消防產(chǎn)品所處工作環(huán)境復(fù)雜,綜合性能 要求高,需要具有靈敏、穩(wěn)定、可靠等性能,需要多個型號的部件協(xié)同工作才能實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品 功能,對 know-how 有很強(qiáng)要求。 渠道和品牌:消防產(chǎn)品行業(yè)主要分為經(jīng)銷和直銷,下游主要客戶為消防工程商、建筑工程 承包商、房地產(chǎn)開發(fā)商、產(chǎn)品經(jīng)銷商等。現(xiàn)有主流廠商已經(jīng)拓展形成了覆蓋全國的銷售網(wǎng) 絡(luò),形成了一定的先發(fā)優(yōu)勢及品牌效應(yīng)。此外,由于消防事關(guān)重大,壓實(shí)各方責(zé)任實(shí)體, 且在總投資占比較小,因?yàn)閷r(jià)格敏感度較低,客戶不會輕易改變供應(yīng)商。
消防報(bào)警系統(tǒng)行業(yè)競爭格局較為分散。市場上具有競爭力的消防安全廠商眾多,有海灣安 全、青鳥消防、利達(dá)華信、松江飛繁、霍尼韋爾(Honeywell)、美國聯(lián)合技術(shù)(UTC)、 西門子(SIEMENS)等。以消防行業(yè)龍頭青鳥消防為例,其 2020 年收入 25.25 億元,根 據(jù)聰慧消防網(wǎng)數(shù)據(jù),2020 年中國消防產(chǎn)品市場規(guī)模約為 2461 億元(以 2020 年消防市場 規(guī)模*25%計(jì)算),青鳥消防市占率也僅為 1.02%。
3.2 儲能電站消防系統(tǒng)及布局
儲能電站消防規(guī)范和相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)頻出,助推行業(yè)發(fā)展。2021 年 11 月,國家標(biāo)準(zhǔn)《電化學(xué)儲 能電站安全規(guī)程》完成公開征求意見,該規(guī)程擬規(guī)范電化學(xué)儲能的消防問題。2022 年 3 月,中國電工技術(shù)學(xué)會發(fā)布團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)“預(yù)制艙式儲能電站消防集中監(jiān)控系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范”。 該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了預(yù)制艙式儲能電站消防集中監(jiān)控系統(tǒng)架構(gòu)、功能、接口、性能、檢驗(yàn)、驗(yàn)收 技術(shù)要求,適用于新建、擴(kuò)建、改建預(yù)制艙式磷酸鐵鋰電池儲能電站。 目前我國用于儲能電池艙的消防設(shè)施主要包括:火災(zāi)自動報(bào)警系統(tǒng)、滅火系統(tǒng)(消火栓系 統(tǒng)、水噴霧滅火系統(tǒng)等)、供水設(shè)施及消防器材等,可對火災(zāi)報(bào)警控制器、模擬量變送器、 固定式滅火系統(tǒng)等部件進(jìn)行信號采集、處理,同時下發(fā)消防管控指令。當(dāng)前國內(nèi)儲能電站 整體造價(jià)中消防方面的投入占比不到 2%,而國外電站占比為 3%-5%。
氣體滅火控制系統(tǒng)由氣體滅火控制器、火災(zāi)探測器、火災(zāi)聲光警報(bào)器、手自動轉(zhuǎn)換盒、緊 急啟停按鈕、輸入輸出模塊、氣體釋放警報(bào)器等組成。火災(zāi)探測器發(fā)出火災(zāi)信號,將信號 反饋給氣體滅火控制器,控制器發(fā)出聲 、光報(bào)警信號。 目前,常用的滅火劑主要有二氧化碳、七氟丙烷、全氟己酮和細(xì)水霧等。二氧化碳和七氟 丙烷的滅火和降溫效果均較差,且電池火焰熄滅后易發(fā)生復(fù)燃。全氟己酮的滅火效果好, 但是其降溫效果不顯著。而細(xì)水霧降溫好,但是滅火效果不如全氟己酮,且對電池系統(tǒng)可 造成二次傷害。 由于集裝箱式鋰電池儲能系統(tǒng)內(nèi)包含大量電氣裝置和鋰電池系統(tǒng),單一的消防系統(tǒng)無法有 效控制集裝箱式鋰電池儲能系統(tǒng)的火災(zāi),需要具備多功能的多級消防系統(tǒng)聯(lián)合發(fā)揮作用, 如氣體滅火劑+噴霧水槍達(dá)到持續(xù)滅火及降溫的目的。
3.3 儲能行業(yè)消防報(bào)警系統(tǒng)
火災(zāi)自動報(bào)警及消防聯(lián)動控制系統(tǒng)是由觸發(fā)器件、火災(zāi)報(bào)警裝置以及具有其它輔助功能的 裝置組成的火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)。發(fā)生火災(zāi)后,煙霧及環(huán)境溫度上升是最為直觀的邊關(guān)因素。因 此,煙感和溫感是最為常用的火災(zāi)探測手段,需要配置煙感探測和溫感探測報(bào)警系統(tǒng)。電 池?zé)崾Э剡^程中伴隨著可燃性氣體釋放,主要有 H2、CO、CH4 等。相對于其他系統(tǒng)(如 傳統(tǒng)煙溫方式要 20-30 分鐘才能達(dá)到報(bào)警閾值),實(shí)時監(jiān)控可燃?xì)怏w濃度(可燃?xì)怏w報(bào)警 系統(tǒng))能更早降低或避免電池起火風(fēng)險(xiǎn)。 BMS 電池管理系統(tǒng)進(jìn)行預(yù)警管理,一旦電池模組內(nèi)熱管理失控,及時聯(lián)動電池運(yùn)行系統(tǒng) 關(guān)閉,進(jìn)行事故診斷。火災(zāi)報(bào)警自動啟動,一旦發(fā)現(xiàn)發(fā)生火災(zāi),后臺將自動按照既定控制 策略,啟動固定式滅火裝置,進(jìn)行火災(zāi)撲滅。
4.1 能源問題推動儲能向前發(fā)展
儲能行業(yè)發(fā)展的驅(qū)動力主要為全球能源可持續(xù)發(fā)展的需要,實(shí)現(xiàn)可再生清潔能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型, 增強(qiáng)能源安全,提升能源經(jīng)濟(jì)性。 解決能源領(lǐng)域所面臨的問題的四種途徑主要為先進(jìn)能源網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、需求響應(yīng)技術(shù)、靈活產(chǎn) 能技術(shù)及儲能技術(shù)。儲能技術(shù)以主動的跨時段、跨季節(jié)的發(fā)用平衡能力創(chuàng)造商業(yè)價(jià)值,解 決電網(wǎng)被動調(diào)節(jié)負(fù)擔(dān),是支撐可再生能源穩(wěn)定規(guī)模化發(fā)展的關(guān)鍵。
4.2 單站規(guī)模大型化趨勢明顯
為實(shí)現(xiàn)大容量鋰離子電池儲能系統(tǒng)的高倍率化、長壽命化以及高安全性,溫控需求不斷增 長。與動力電池系統(tǒng)相比,儲能系統(tǒng)聚集的電池?cái)?shù)目更多,電池容量和功率也更大。大量 的電池緊密排列在一個空間內(nèi),運(yùn)行工況復(fù)雜多變,時而高倍率,時而低倍率。這就容易 造成產(chǎn)熱不均勻、溫度分布不均勻、電池間溫差較大等問題。長此以往,必然會導(dǎo)致部分 電池的充放電性能、容量和壽命等下降,從而影響整個系統(tǒng)的性能,嚴(yán)重時會引發(fā)熱失控, 造成事故。
鋰離子電池儲能單站普遍在 MWh 級以上。儲能應(yīng)用更加看重電池的“低成本、長壽命、 高安全”。我國大型儲能應(yīng)用大多用在電網(wǎng)側(cè)和電源側(cè)。目前儲能電站規(guī)劃很多百 MWh 級以上,運(yùn)營環(huán)境更為復(fù)雜,有望帶動大型儲能溫控和消防系統(tǒng)需求規(guī)模高增。隨著儲能 能量的提升,液冷系統(tǒng)的成本會比整個風(fēng)冷系統(tǒng)成本差距愈加減小。
4.3 電化學(xué)儲能新增裝機(jī)規(guī)模持續(xù)提升
電化學(xué)儲能是當(dāng)前發(fā)展速度最快、潛力最大的儲能技術(shù)。電化學(xué)儲能受地理?xiàng)l件影響較小, 建設(shè)周期短,可靈活運(yùn)用于電力系統(tǒng)各環(huán)節(jié)及其他各類場景中。同時,隨著成本持續(xù)下降、 商業(yè)化應(yīng)用日益成熟,電化學(xué)儲能技術(shù)優(yōu)勢愈發(fā)明顯,逐漸成為儲能新增裝機(jī)主流。 電化學(xué)儲能裝機(jī)規(guī)模不斷高增。2021 年全球儲能市場裝機(jī)功率 205.3GW,其中電化學(xué)儲 能裝機(jī)功率 21.1GW,占比 10.05%;2021 年電化學(xué)儲能新增裝機(jī)規(guī)模達(dá)到 7.54GW,首 次突破 7GW,同比增長近 100%。根據(jù)中國能源研究會儲能專委會/中關(guān)村儲能產(chǎn)業(yè)技術(shù) 聯(lián)盟全球儲能數(shù)據(jù)庫的不完全統(tǒng)計(jì),截止到 2021 年底,中國電化學(xué)儲能投運(yùn)規(guī)模達(dá)到 1.87GW/3.49GWh,規(guī)劃在建規(guī)模超過 20GW。
與全球市場類似,電化學(xué)儲能技術(shù)在中國同樣連續(xù)多年保持了快速增長的態(tài)勢。2018 年 是中國電化學(xué)儲能發(fā)展史的分水嶺,市場呈現(xiàn)高速增長態(tài)勢,新增電化學(xué)儲能裝機(jī)功率規(guī) 模高達(dá) 682.9MW,同比增長 365%。2021 年,中國新增電化學(xué)儲能裝機(jī)功率 1844.6MW, 同比增長 18.2%,功率規(guī)模占比高達(dá) 99.3%。2021 年,中國新增儲能項(xiàng)目個數(shù) 146 個, 其中,抽水蓄能項(xiàng)目個數(shù) 5 個,電化學(xué)儲能項(xiàng)目個數(shù) 131 個,在電化學(xué)儲能項(xiàng)目中,鋰離 子電池儲能項(xiàng)目 120 個。從累積裝機(jī)量來看,電化學(xué)儲能中,鋰離子電池裝機(jī)功率占比 90%以上,而鉛蓄、液流等電池占比較低。 電化學(xué)儲能裝機(jī)量不斷高增,且未來幾年仍以鋰離子電池為主,推動對溫控和消防系統(tǒng)需 求提升。
4.4 電源側(cè)強(qiáng)制配置儲能,電力改革不斷深化
新能源強(qiáng)制配儲政策提高儲能經(jīng)濟(jì)性。風(fēng)光發(fā)電受到風(fēng)力、日照等自然氣候因素影響,選 址限制較大,季節(jié)性特征明顯,直接導(dǎo)致其電力波動性大,供給不穩(wěn)定,易出現(xiàn)能量浪費(fèi) 現(xiàn)象。目前,全國已有 20 多個省(區(qū)、市)出臺了新能源配建儲能相關(guān)政策,要求新能 源項(xiàng)目配置 5%-20%、1-2 小時的儲能項(xiàng)目,不僅可以有效避免棄風(fēng)棄光,降低單瓦時成 本,還可以通過提供調(diào)峰、調(diào)頻等輔助服務(wù)獲得一定的經(jīng)濟(jì)收益。 風(fēng)光發(fā)電占比有望進(jìn)一步提升,提升配儲需求。從能源結(jié)構(gòu)來看,我國風(fēng)光發(fā)電占比仍然 較低,未來提升空間加大,提升配儲需求。
4.5 政策支持獨(dú)立儲能模式發(fā)展
儲能是智能電網(wǎng)、可再生能源高占比能源系統(tǒng)、“互聯(lián)網(wǎng)+”智慧能源的重要組成部分和關(guān) 鍵支撐技術(shù)。隨著儲能重要性的日益增長,世界各國紛紛出臺儲能激勵措施,并為市場發(fā) 展掃除障礙,具體包括:支持儲能技術(shù)的發(fā)展、開展儲能項(xiàng)目示范、制定相關(guān)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn) 以及建立和完善涉及儲能的法律法規(guī)等。
政策支持獨(dú)立儲能模式發(fā)展。2021 年 7 月 23 日,國家發(fā)展改革委、國家能源局發(fā)布《關(guān) 于加快推動新型儲能發(fā)展的指導(dǎo)意見》政策層面明確獨(dú)立儲能的市場主體地位后,獨(dú)立儲 能商業(yè)模式正式形成。儲能電站將不再是作為火電、新能源的附帶功能,而以電力系統(tǒng)獨(dú) 立身份參與中長期交易、現(xiàn)貨和輔助服務(wù)等各類電力市場。隨著電力市場改革不斷深化, 儲能可參與的市場也會越來越廣泛,可獲得的收益方向也會越來越多。
4.6 儲能熱管理和消防系統(tǒng)市場規(guī)模測算
假設(shè) 1:2022-2025 年全球新增光伏裝機(jī)規(guī)模由 240GW 提升至 330GW,風(fēng)電新增裝機(jī) 規(guī)模由 90GW 增長至 120GW;風(fēng)電和光伏合計(jì)新增裝機(jī)規(guī)模由 330GW 增長至 450GW。 假設(shè) 2:2022-2025 年全球風(fēng)電光伏裝機(jī)配套儲能比例逐步增長至 14%,儲能時長提升至 3h。 假設(shè) 3:考慮到 5G和數(shù)據(jù)中心配儲需求,假設(shè) 2022-2025 年需求由16GWh增至 34GWh。 假設(shè) 4:2022 年風(fēng)冷和液冷價(jià)值量分別為 0.90、0.32 億元/GWh,且價(jià)格逐年降低 10%。 2022-2025 年液冷滲透率由 30%增至 55%,風(fēng)冷由 70%降至 45%。 假設(shè) 5:2021 年我國儲能平均中標(biāo)價(jià)格為 1.476 元/Wh,2022-2025 年假設(shè)平均每年降低 10%,消防系統(tǒng)投資額占比提升至 5%。 根據(jù)我們的測算,2025 年全球儲能熱管理和消防市場規(guī)模分別達(dá) 122、112 億元。2022-25 年期間復(fù)合增速分為達(dá)到 49.89%和 83.66%。
5.1 英維克:溫控行業(yè)龍頭,儲能業(yè)務(wù)實(shí)現(xiàn)高速增長
公司是一家國內(nèi)領(lǐng)先的精密溫控節(jié)能設(shè)備的提供商,并已形成了機(jī)房溫控節(jié)能、機(jī)柜溫控 節(jié)能、客車空調(diào)、軌道交通列車空調(diào)及服務(wù)四大業(yè)務(wù)產(chǎn)品,廣泛應(yīng)用于通信、儲能、互聯(lián) 網(wǎng)、智能電網(wǎng)、軌道交通、金融、醫(yī)療、新能源車等行業(yè)。 產(chǎn)品線持續(xù)豐富,通過完善精密溫控節(jié)能設(shè)備行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈布局,實(shí)現(xiàn)多領(lǐng)域的突破。2018 年,公司通過重大資產(chǎn)重組收購上海科泰,新增軌道交通列車空調(diào)、架修及維護(hù)服務(wù)、傳 統(tǒng)客車空調(diào)等業(yè)務(wù)。此外,公司前瞻性布局電池?zé)峁芾砑夹g(shù)領(lǐng)域多年,目前已經(jīng)成為國內(nèi) 儲能熱管理龍頭企業(yè)。
公司重視技術(shù)積累和自主研發(fā)能力,研發(fā)投入逐年增長,研發(fā)費(fèi)用從 2017 年的 0.33 億元 增長至 2021 年的 1.5 億元,增長近五倍,研發(fā)費(fèi)用率近年來也保持 6%以上的較高水平。 公司在研項(xiàng)目眾多。如兆瓦級鋰電池儲能系統(tǒng)液冷熱管理關(guān)鍵技術(shù)和獨(dú)立電池?zé)峁芾硐到y(tǒng) 等,未來有望在儲能領(lǐng)域持續(xù)發(fā)力。
技術(shù)積累深厚,平臺化助力多元布局。公司擁有完整的以需求為導(dǎo)向的平臺化設(shè)備散熱與 環(huán)境控制領(lǐng)域的產(chǎn)品研發(fā)體系,不斷快速推出滿足客戶需求和行業(yè)發(fā)展趨勢的新產(chǎn)品和解 決方案。經(jīng)多年持續(xù)投入,公司已基本構(gòu)建了從熱源到冷源的設(shè)備散熱全鏈條的技術(shù)平臺, 并逐漸完善健康環(huán)境的多維度空氣質(zhì)量管理的技術(shù)平臺。 優(yōu)質(zhì)客戶背書,客戶粘性較高。公司已為騰訊、阿里巴巴、秦淮數(shù)據(jù)、萬國數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)港、 中國移動、中國電信、中國聯(lián)通等用戶的大型數(shù)據(jù)中心提供了大量高效節(jié)能的制冷系統(tǒng)及 產(chǎn)品。在通信機(jī)柜設(shè)備溫控領(lǐng)域,贏得華為、Eltek 等大規(guī)模主流客戶的信賴和穩(wěn)固的合 作關(guān)系。
公司是國內(nèi)最早涉足電化學(xué)儲能系統(tǒng)溫控的廠商。公司從 2012 年開始拓展儲能業(yè)務(wù),公 司針對儲能箱柜的溫控產(chǎn)品系列/型號豐富,能滿足下游客戶的各種不同需求,且產(chǎn)品品質(zhì) 和性能優(yōu)異,競爭力強(qiáng),目前在國內(nèi)儲能溫控行業(yè)處于領(lǐng)導(dǎo)地位,是眾多國內(nèi)儲能系統(tǒng)提 供商的主力溫控產(chǎn)品供應(yīng)商,客戶包括比亞迪、寧德時代、海博思創(chuàng)、平高儲能、科陸、 陽光電源。 公司在原有風(fēng)冷系列機(jī)柜空調(diào)基礎(chǔ)上,公司在 2020 年推出系列的水冷機(jī)組并開始批量應(yīng) 用于國內(nèi)外各種儲能應(yīng)用場景。2021 年,公司來自儲能應(yīng)用的收入約為 3.37 億元,約為 2021 年的 3.5 倍,顯著受益于儲能行業(yè)的快速發(fā)展。
5.2 高瀾股份:水冷領(lǐng)域領(lǐng)跑者,業(yè)務(wù)擴(kuò)張加速
水冷設(shè)備和節(jié)能技術(shù)應(yīng)用頭部企業(yè)和先行者。公司是目前國內(nèi)領(lǐng)先的電力電子裝置用純水 冷卻設(shè)備專業(yè)供應(yīng)商,致力于為全球客戶提供專業(yè)的節(jié)能產(chǎn)品和整體解決方案。公司的± 800kV 直流輸電工程換流閥純水冷卻設(shè)備產(chǎn)品被國家能源局認(rèn)定為國際先進(jìn)水平。公司在 電力電子裝置用純水冷卻設(shè)備領(lǐng)域已形成了集研究開發(fā)、設(shè)計(jì)、制造、營銷、售后服務(wù)的 完整業(yè)務(wù)體系,公司綜合競爭力在業(yè)內(nèi)處于領(lǐng)先地位。 公司主要產(chǎn)品包括直流輸電換流閥純水冷卻設(shè)備、新能源發(fā)電變流器純水冷卻設(shè)備、柔性 交流輸配電晶閘管閥純水冷卻設(shè)備、大功率電氣傳動變頻器純水冷卻設(shè)備以及各類水冷設(shè) 備的控制系統(tǒng)。
與優(yōu)質(zhì)客戶緊密合作,業(yè)務(wù)版圖持續(xù)擴(kuò)張。經(jīng)過多年積累和發(fā)展,公司客戶積累深厚,國 內(nèi)客戶包括西安西電、中電普瑞、常州博瑞、許繼電氣、金風(fēng)科技、遠(yuǎn)景能源等國內(nèi)知名 企業(yè);同時,公司與 GE、西門子、ABB 集團(tuán)等國際大型輸配電企業(yè)保持良好合作,并在 2012 年成為 GE 合格供應(yīng)商。
5.3 同飛股份:下游應(yīng)用領(lǐng)域廣泛,滿足各行業(yè)溫控需求
公司主營業(yè)務(wù)為工業(yè)制冷設(shè)備的研發(fā)、生產(chǎn)和銷售。公司自成立以來,一直致力于工業(yè)制 冷設(shè)備的研發(fā)。公司目前已主要形成了液體恒溫設(shè)備、電氣箱恒溫裝置、純水冷卻單元和 特種換熱器四大類產(chǎn)品,并成為目前以數(shù)控裝備、電力電子裝置制冷為核心應(yīng)用領(lǐng)域的工 業(yè)制冷解決方案服務(wù)商。 公司生產(chǎn)的產(chǎn)品主要包括液體恒溫設(shè)備、電氣箱恒溫裝置、純水冷卻單元和特種換熱器等 四大類,上述產(chǎn)品應(yīng)用涵蓋多個工業(yè)制冷領(lǐng)域。
在電力電子溫控領(lǐng)域,公司的純水冷卻單元產(chǎn)品可用于輸變電行業(yè)、電氣傳動、新能源發(fā) 電等領(lǐng)域,目前公司已成為思源電氣、四方股份、新風(fēng)光、特變電工等知名企業(yè)的供應(yīng)商。 公司的下游客戶均在其所在行業(yè)具有較高的知名度。基于我國電力電子裝置行業(yè)發(fā)展的良 好態(tài)勢,公司將進(jìn)一步積極拓展該市場的溫控產(chǎn)品領(lǐng)域。 優(yōu)質(zhì)的客戶群體和高效的客戶服務(wù)。公司已為客戶匹配了相關(guān)液冷和空冷產(chǎn)品,拓展的客 戶有陽光電源、科陸電子、南都電源、江蘇天合儲能有限公司、天津瑞源電氣有限公司等。
實(shí)現(xiàn)下游戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)融合發(fā)展。公司產(chǎn)品適用于工業(yè)溫控領(lǐng)域,產(chǎn)品系列多,且涉及 的下游應(yīng)用領(lǐng)域廣泛,主要服務(wù)于數(shù)控機(jī)床、激光、電力電子、儲能、半導(dǎo)體制造設(shè)備、 氫能、工業(yè)洗滌等領(lǐng)域。 多年技術(shù)積累,具備較強(qiáng)的研發(fā)實(shí)力和較大的產(chǎn)能規(guī)模。通過多年的業(yè)務(wù)實(shí)踐,公司已形 成了涵蓋熱工、控制、節(jié)能等領(lǐng)域的核心技術(shù),核心技術(shù)對應(yīng)的專利覆蓋工業(yè)溫控設(shè)備的 基礎(chǔ)工作環(huán)節(jié),并與下游核心運(yùn)用領(lǐng)域緊密結(jié)合。公司的技術(shù)先進(jìn)性體現(xiàn)在個性化解決方 案、關(guān)鍵功能部件的自制、控制系統(tǒng)的自研及關(guān)鍵生產(chǎn)工藝于一體的實(shí)施能力。
5.4 青鳥消防:推進(jìn)儲能消防項(xiàng)目,鞏固消防龍頭地位
公司從創(chuàng)立以來專注消防報(bào)警監(jiān)控系統(tǒng)產(chǎn)品,并逐步將業(yè)務(wù)拓展到氣體滅火、氣體檢測、 電氣火災(zāi)監(jiān)控、防火門監(jiān)控、消防設(shè)備電源監(jiān)控等相關(guān)領(lǐng)域,構(gòu)建形成“3+2+2”業(yè)務(wù)框 架(即,以通用消防報(bào)警、應(yīng)急照明與智能疏散、工業(yè)消防為核心的“三駕馬車”,氣體 類的自動滅火和氣體檢測業(yè)務(wù),及以智慧消防、家用消防為核心的“兩顆新星”)。 公司具備較強(qiáng)的“一站式”供應(yīng)能力,競爭優(yōu)勢明顯。公司是國內(nèi)規(guī)模最大、品種最全、 技術(shù)實(shí)力最強(qiáng)的消防產(chǎn)品供應(yīng)商之一,也是專業(yè)的消防安全電子產(chǎn)品制造和智能消防安全 系統(tǒng)服務(wù)領(lǐng)域最具實(shí)力的綜合供應(yīng)商之一。同時,隨著公司“多品類、多性能”產(chǎn)品線的 不斷豐富、完善,青鳥消防及旗下子公司也在境內(nèi)外形成了多維度、極具競爭力的品牌矩 陣,共同促進(jìn)公司成為能夠面向全球市場客戶需求及多應(yīng)用場景的“一站式”消防安全系 統(tǒng)產(chǎn)品供應(yīng)商。
行業(yè)先行者,自主創(chuàng)新能力不斷提升。2021 年全面推出全新的 W1000 無線系列,與有線 產(chǎn)品線完全并行,包括報(bào)警和各種聯(lián)動設(shè)備,在穩(wěn)定性、在線率、抗干擾、調(diào)試便捷性等 方面均具有領(lǐng)先的技術(shù)優(yōu)勢,且在持續(xù)不斷地迭代、創(chuàng)新。公司自主創(chuàng)新研發(fā)出國內(nèi)第一 款集火災(zāi)探測能力、高帶寬數(shù)字通訊能力等技術(shù)于一體的消防報(bào)警專用芯片——“朱鹮”, 2022 年內(nèi)即將迭代更新至第三代,芯片性能進(jìn)一步提升;同時公司已具備實(shí)現(xiàn)消防安全 產(chǎn)品核心部件的研發(fā)設(shè)計(jì)能力,持續(xù)自主研發(fā)氣體傳感器,使得產(chǎn)品的性能大幅提升、差 異化競爭優(yōu)勢愈發(fā)顯著。 產(chǎn)品認(rèn)證逐漸覆蓋全球市場。目前公司共取得中國國家強(qiáng)制性產(chǎn)品認(rèn)證(3C)證書 465 項(xiàng)、消防產(chǎn)品認(rèn)證證書 222 項(xiàng)、UL/ULC 認(rèn)證證書共 25 項(xiàng)、CE 認(rèn)證證書共 138 項(xiàng)、NF 認(rèn)證證書 101 項(xiàng)、FM 認(rèn)證證書 6 項(xiàng)等,標(biāo)志著公司研發(fā)的產(chǎn)品通過國際高標(biāo)準(zhǔn)的檢測, 產(chǎn)品認(rèn)證逐漸覆蓋全球市場,且已能夠滿足國際中高端市場的需求。
5.5 國安達(dá):滅火系統(tǒng)領(lǐng)跑者,儲能產(chǎn)品有望放量
公司長期專注于火災(zāi)早期探測預(yù)警、自動滅火技術(shù)的研究與應(yīng)用開發(fā),形成了具有自主知 識產(chǎn)權(quán)的火災(zāi)早期預(yù)警與自動滅火技術(shù),已掌握以“超細(xì)干粉”、“混合氣體”、“水基型滅 火劑”為介質(zhì)及“壓縮空氣泡沫”等多項(xiàng)核心滅火技術(shù),形成了豐富的技術(shù)儲備。
公司主要為客車發(fā)動機(jī)艙、新能源汽車鋰電池箱、客車乘客艙、變電站電纜、新能源發(fā)電 站、城市電力電纜及通道、城市地下綜合管廊等場景提供專業(yè)性強(qiáng)、品質(zhì)優(yōu)良的安全應(yīng)急 產(chǎn)品,產(chǎn)品能夠滿足不同領(lǐng)域的消防防護(hù)需求,同時公司儲能消防產(chǎn)品正在進(jìn)行小批量試 點(diǎn)應(yīng)用。另外,公司在電力、交通領(lǐng)域建設(shè)有國內(nèi)規(guī)模最大、種類齊全的火災(zāi)防控技術(shù)研 究試驗(yàn)。
加強(qiáng)自主創(chuàng)新,發(fā)揮產(chǎn)品技術(shù)優(yōu)勢。經(jīng)過十余年的發(fā)展,公司已掌握了 10 大核心技術(shù)。 公司多年來通過持續(xù)的研發(fā)投入,不斷創(chuàng)新,在多種類滅火劑技術(shù)、驅(qū)動劑技術(shù)、產(chǎn)品結(jié) 構(gòu)技術(shù)、無電自啟動技術(shù)、設(shè)備故障智能巡檢技術(shù)、自動報(bào)警等方面形成了多項(xiàng)核心技術(shù), 并依托核心技術(shù)開發(fā)形成公司產(chǎn)品。 良好市場口碑,形成品牌優(yōu)勢。公司在交通運(yùn)輸、電力電網(wǎng)等行業(yè)擁有眾多長期穩(wěn)定的行 業(yè)應(yīng)用案例和良好的市場口碑,在行業(yè)內(nèi)形成了突出的品牌優(yōu)勢。著消防行業(yè)的發(fā)展,社 會消防意識的增強(qiáng),更多下游客戶對消防產(chǎn)品的產(chǎn)品質(zhì)量、品牌優(yōu)勢的重視程度不斷提高, 公司多年積累形成的品牌知名度形成了公司重要的競爭優(yōu)勢。
公司在儲能領(lǐng)域具有突出的研發(fā)實(shí)力優(yōu)勢:公司聯(lián)合應(yīng)急管理部天津消防研究所及電化學(xué) 儲能行業(yè)優(yōu)秀企業(yè)共建儲能電站電化學(xué)儲能柜火災(zāi)防控與惰化抑爆技術(shù)研究基地,開展電 化學(xué)儲能柜火災(zāi)防控與惰化抑爆技術(shù)研究,為不同儲能企業(yè)提供更先進(jìn)的消防解決方案及 優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)品。
自研滅火劑,滅火效果更優(yōu)。公司使用自主研發(fā)的多組份混合滅火劑,滅火效能更好、環(huán)保性更強(qiáng)、性價(jià)比更高,可持續(xù)抑制、惰化抑爆。
公司滅火產(chǎn)品能夠做到 PACK 電芯級。公司采用的探測技術(shù)深入到電芯內(nèi)部,探測鋰 電池內(nèi)部化學(xué)成分的變化,由芯片對各種參數(shù)的變動情況進(jìn)行分析計(jì)算,從而判斷是 否啟動滅火措施。相比其他消防產(chǎn)品,公司產(chǎn)品能夠較早期地干預(yù)火災(zāi)的發(fā)生,阻止 鋰電池?zé)崾Э財(cái)U(kuò)展及儲能柜爆炸的發(fā)生,進(jìn)行點(diǎn)對點(diǎn)、精準(zhǔn)滅火。
鋰電消防積累深厚。公司憑借近十年鋰電池消防技術(shù)的沉淀,在產(chǎn)品研發(fā)時就與儲能 及鋰電池廠商共同合作,直接與客戶的電池參數(shù)對接,生產(chǎn)出來的產(chǎn)品專用性更強(qiáng), 不容易被替代。
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精選報(bào)告來源:【未來智庫】。未來智庫 - 官方網(wǎng)站
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