儲能熱管理行業專題報告電化學儲能潛力巨大，熱管理解決安全問題電化學儲能增長可期“雙碳”目標帶動清潔能源快速發展。在“碳中和”的背景下，“風光”清潔能源裝機量將高速增長。2021年中國光伏裝機量仍達52.97GW，同比+7.8%；全年風電裝機量達47.57GW，同比2020年-40.9%，但同比2019年+183.3%。中長期來看，根據國家能源局發布的關于2021年風電、光伏發電開發建設有關事項的通知，到2025年風光發電量占比將提升至16.5%，2030年全國風光裝機規模將超1200GW。我們預計到2030年，國內非化石能源消費占比將達到26%左右。儲能裝機規模上升較快。隨著清潔能源占比逐步提升，儲能在電力系統的發電側、電網側和用戶側起到了至關重要的作用，主要以抽水蓄能和電化學儲能為主。據CNESA的數據，2021年全球新增投運電力儲能項目裝機規模18.3GW，同比增長185%。其中，中國已投運電力儲能項目累計裝機規模達到35.7GW，同比+9.80%。據伍德麥肯茲預計，到2030年，全球儲能裝機量將達到741GWh，中國儲能裝機量將達到153GWh，未來市場增長空間巨大。電化學儲能具有獨特優勢。2021年以來，配套存量集中式風光發電站的相關儲能政策頻繁出臺，考慮自然環境和響應速度、長期經濟性等，電化學儲能逐漸成為主要解決方案，電化學儲能的優勢包括能量密度大、應用靈活、響應快速等。從電池類型看，磷酸鐵鋰短期性價比更佳，鈉電池也有望長期占據一定份額。全球電化學儲能裝機量近兩年增速加快。根據CNESA數據，2015年-2017年，全球電化學儲能行業增長較慢，每年新增裝機規模在1GW以下；2018年以來，全球電化學儲能市場新增裝機規模放大，2021年新增裝機數量達到10.2GW，累計裝機數達24.4GW，分別同比增長117%和71.8%。保守估計2025年全球儲能市場有望接近260GWh的存儲容量需求。我們保守預計2021-2025年全球儲能市場有望分別產生41.2/71.7/113.5/176.4/258.0GWh的儲能容量需求，對應2022-2025年CAGR+37.7%，儲能產業鏈將迎來爆發式增長。預計2021-2025年發電側儲能需求為12.1/21.1/37.2/59.8/103.4GWh，對應CAGR+48.7%；電網側儲能需求為5.0/5.0/7.6/17.2/22.3GWh，對應CAGR+45.1%

；

用戶側儲能需求為24.1/45.5/68.7/99.3/132.3GWh，對應CAGR+30.6%。熱管理是電化學儲能系統重要組成部分電化學儲能產業鏈分為上游設備商、中游集成商、下游應用端三部分。上游設備包括電池組、儲能變流器（PCS）、電池管理系統（BMS）、能量管理系統（EMS）、熱管理和其他設備等，多數從業者為其他相近領域延伸而來；中游環節核心為系統集成+EPC；下游主要分為發電端、電網端、戶用/商用端、通信四大場景。儲能產業鏈多數企業參與其中1-2個細分領域，少數企業從電池到系統集成，甚至EPC環節全參與。電池組是儲能系統最主要的構成部分，鋰電池和鈉電池潛力巨大。不同類型的電池在能量密度、功率密度、成本、安全等方面各有差異，根據NEC的測算，從全生命周期的角度看，鋰離子電池、鉛酸電池與液流電池的前期投資成本不相上下，但考慮到后期維護，鋰離子電池顯現出明顯的成本優勢。目前鈉硫電池尚未形成成熟的產業鏈，但其有望成為成本較低的技術種類。儲能系統安全事故凸顯熱管理的重要性。2021年4月16日，北京國軒福威斯儲能電站發生火災爆炸，經調查，起火原因是LFP電池發生內短路，引發電池熱失控起火。同年7月，搭載特斯拉

Megapack儲能系統的澳大利亞“維多利亞大電池”項目在測試過程中因冷卻系統泄露，引發電池倉起火。頻繁出現的起火事件凸顯出熱管理已成為保障儲能電站安全運行必不可少的重要組件。儲能熱管理成為核心，液冷技術快速發展熱管理成為儲能系統核心，風冷與液冷是目前成熟的技術路線。儲能熱管理的冷卻方式主要有以下三大技術路線：風冷（空氣冷卻）、液冷和相變冷卻。目前國內的儲能系統熱管理路線基本都采用強迫風冷的方式，國外已經有應用液冷散熱。也有很多工程師在研究相變材料和液冷或風冷的混合模式，但都還不成熟。風冷和液冷的核心區別是傳熱介質的不同。具體來看，液體介質的傳熱效率是最高的，能達到0.5-10；空氣介質的傳熱效率一般在零點幾左右；從換熱系數來說，空氣介質較低（25-100），液體介質較高（1000-1.5萬）。風冷系統簡單成本較低，液冷功耗更低效果更好。風冷系統具備系統簡單、制造成本低、便于安裝等特點。在電池能量密度低，充放電速度慢的場景有比較多的應用。液冷具備載熱量大，換熱效率高的特點，在電池包能量密度高，充放電速度快，環境溫度變化大的場合得到廣泛的應用。液冷系統可以和電池包高度集成，所需空間小，無需擔心灰塵，水汽凝結。但液冷技術的成本相對更高昂，若裝機量較大（5MWh以上），液冷的成本會大大降低。風冷技術：空調制冷，風道交換熱量風冷的核心是空調和風道。目前，在功率密度較小的集裝箱儲能系統和通信基站儲能系統中主要采用風冷技術。一方面是因為風冷系統結構簡單，安全可靠，并且易于實現；

另一方面是因為儲能系統對能量密度和空間的限制不像動力電池系統那么苛刻，可以通過增加電池數目來獲得較低的工作倍率和產熱率。以集裝箱式鋰電池儲能系統為例，該系統由標準集裝箱、鋰離子電池系統、電池管理系統、儲能變流器、空調和風道、配電柜、七氟丙烷滅火裝置等組成。風道結構設計：風道包括與空調出口連接的主風道、主風道內的擋風板、風道出口以及電池架兩端的擋風板。空調輸出的氣流經風道出口以一定的速度向下流出后，在電池模塊前端面板風扇的作用下，從電池模塊后端面板進風口進入電池模塊內部，流經電池單體表面對電池單體降溫，然后由風扇抽出。電池模組后端面板開孔，便于空調輸出的氣流進入模組內部；前端面板設計軸流風扇，用于將氣流抽出，促進氣流在電池模組內部的流動。氣流進入電池模塊內部后流經電池單體表面，與電池單體進行冷熱交換后由風扇排出，完成對電池單體的冷卻。熱管理控制策略——空調控制和電池模塊風扇控制。空調控制由空調自身邏輯控制來實現，根據集裝箱內部不同溫度條件可分為制熱模式和制冷模式，制熱模式實現對電池低溫下的控制和保護，制冷模式實現對電池溫升的有效控制。電池模塊風扇由電池管理系統控制，且每一個電池模塊的風扇可獨立控制運行。風冷熱管理系統有多種不同的結構設計方案。空調結構包括落地一體式、頂置一體式、分體式等構型；送風方式包括頂部送風、背面送風、底部送風等。落地一體式空調用于已預留空調空間的儲能集裝箱中，通常頂部出風，與集裝箱內部的風道相連接，直接對電池組進行精確送風。而如果儲能集裝箱內部沒有空間安裝空調，則需要使用頂置一體式空調，空調安裝在集裝箱頂部，從頂部對電池進行制冷。分體式空調內機安裝在電池組當中，前回風背送風，將空調出風口與風道相連，直接對電池進行制冷。液冷技術：制冷效率更高液冷方案在保證儲能系統安全、散熱效率等方面綜合優勢顯著。液冷方案采用水、乙醇、硅油等冷卻液，通過液冷板上均勻分布的導流槽和電芯間接接觸進行散熱。其優點包括：1）靠近熱源，高效制冷；2）與相同容量的集裝箱風冷方案相比，液冷系統不需要設計風道，占地面積節約50%以上，更適合未來百MW級以上的大型儲能電站；3）相比風冷系統，由于減少了風扇等機械部件的使用，故障率更低；4）液冷噪聲低，節省系統自耗電，環境友好。液冷系統的核心為冷水機和液冷板。其中冷水機包括壓縮機、冷凝器、節流器、蒸發器和水泵等部件，冷水機生產商包括英維克、同飛股份等；液冷板是將上游的銅和鋁等原材料進行加工成相應的板材，液冷板的生產工藝分為釬焊、吹脹、壓鑄、沖壓、攪拌摩擦焊等，液冷板生產商包括銀輪股份、三花智控、飛榮達、科創新源等。安全性和經濟性雙輪驅動，熱管理技術轉向液冷。風冷所涉及的冷卻結構簡單、便于安裝、成本較低，但制冷效果低下、無法實現精準控溫、需要大面積散熱通道。行業目前裝機較多的通信基站、小型地面電站等功率密度相對較低的項目，風冷制冷效率可以滿足。液冷通過冷卻液對流換熱，散熱更高效均勻，且可靠性更佳。未來隨著新能源電站、離網儲能等更大電池容量、更高系統功率密度的儲能電站需求起步，儲能系統能量密度與發熱量更大，對安全性和壽命的要求更高，將推動行業更多轉向采用液冷方案。寧德、陽光電源、比亞迪等頭部企業已率先切換，龍頭示范效應將驅動液冷滲透加速。預計2025年市場空間123-237億元以1MWh的集裝箱式儲能系統為例，這類小規模低能量密度的儲能系統一般采用風冷技術。根據我們測算，在典型工況1C運行時，系統產熱率為39kW，需要的空調最小制冷功率為24kW。以市面上某種戶外空調為例，制冷量為1500W，價格2000元/臺，制冷成本約計算為1.33元/W。若滿足上述集裝箱儲能系統，則對應需要約3萬元，可進一步得出單GWh儲能系統選擇風冷方案投資成本約為3000萬元。同理，按照液冷板等關鍵部件成本測算，單GWh儲能系統選擇液冷方案投資成本約為9000萬元。假設未來5年內，在技術的進行和規模擴大效應之下，兩種技術路線的成本每年分別下降2%和3%。同時假設液冷方案在5年內的滲透率分別為20%/25%/35%/40%/45%。保守假設2021-2025年全球電化學儲能容量需求分別為37/65/102/159/232GWh，中國的儲能容量需求分別為5/10/16/29/50GWh。測算結果表明，保守假設下，2021-2025年全球電化學儲能熱管理市場空間分別達到17/30/52/82/123億元，對應CAGR+65%。其中，中國市場分別將達到2/5/8/15/27億元，對應CAGR+85%。中性假設下，如果2025年全球電化學儲能容量需求達到315GWh，則對應儲能熱管理市場空間為166億元，2021-2025年的CAGR為78%。樂觀假設下，如果2025年全球電化學儲能容量需求達到450GWh，則儲能熱管理市場空間為237億元，2021-2025年的CAGR為95%。入局者眾多，競爭力體現在綜合成本溫控和汽車熱管理公司入局儲能熱管理行業的參與者根據技術路線來源分為兩大類，第一類即風冷技術，大部分是以前空調相關的公司，包括精密溫控（如英維克、申菱環境、朗進科技）、汽車空調熱管理者（松芝股份、奧特佳、三花智控、銀輪股份）；第二類即液冷技術的公司，之前的業務是工業冷卻相關者，如同飛股份、高瀾股份。新能源公司能夠憑借儲能電池與熱管理系統的一體化設計獲得更好的性能，并憑借電池的市場占有率穩定熱管理系統市場。另一方面，溫控設備公司有更深厚的技術積累和規模優勢，可能在成本和行業標準上取得優勢。儲能液冷與動力電池熱管理差異化技術要求，更看重經濟性儲能電池和動力電池系統在應用場景、性能、壽命等方面有不同之處。二者在技術原理上并沒有顯著差異，但由于應用場景和電池容量的不同，對于二者的性能和使用壽命等要求也不同：1）動力電池追求更高的能量密度和充電速度，而儲能電池對能量密度要求較小，但需要較高的循環次數；2）電池容量方面，儲能系統容量大，對電池一致性、系統成本和使用壽命要求更高，更加考驗電池管理系統和能量管理系統性能。在相同的十年壽命的前提下，假設動力電池三天一次完全充放電，考慮三元磷酸鐵鋰電池組理論壽命為1200次，則三元磷酸鐵鋰電池組壽命在十年左右。儲能電池充放電更加頻繁，對于循環壽命有更高的要求，需要3000以上循環次數。系統結構和成本方面也有較大差異。完整的電化學儲能系統主要由電池組、電池管理系統（BMS）、能量管理系統（EMS）、儲能變流器（PCS）以及其他電氣設備構成。儲能系統的成本構成中，電池是最重要的的組成部分，單GWh的熱管理價值量約為3000萬元/9000萬元。新能源汽車熱管理中，分為空調和三電熱管理，單車價值量分別約為4500元和3000元。儲能熱管理不間斷工作，安全要求高。動力電池追求更高的能量密度和充電速度，同時整車需要控制質量與體積，通常采用液冷系統。儲能電池對能量密度、充電速度、質量與體積要求不高，但通常需要不間斷工作，壽命更長，要求熱管理系統也具有長時間穩定工作的能力和十年以上的壽命。由于儲能電池循環次數更多，電池組之間的一致性不同，發生熱失控的風險更大。此外，儲能電池對于安全性的要求更高，樓宇、商超等人流密集的敏感地區及備電領域安全事故的損失和影響是無法接受的，因此需要更穩定更安全的熱管理系統。儲能風冷與工業空調技術同源，溫度均勻和能耗更為重要工業空調指的是為工業生產過程或工業設備的可靠運行提供環境溫度、濕度、潔凈度保障的空調設備。工業空調的設計是以保障工藝要求為主要目的，一般按每天24小時、全年運行設計，使用在壽命在15年以上，基本可以滿足儲能系統的要求。但由于儲能系統，對熱管理系統能量使用和溫度均勻性更為敏感，因此具備能耗和安全優勢的工業空調更受儲能風冷青睞。定制化程度高，企業競爭力體現在效率和綜合成本儲能熱管理具有定制化程度高的特點，根據儲能系統的應用場景、裝機量、自然環境、成本等綜合要求，每一個特定的儲能項目都具有相對特有的解決方案，如風冷/液冷選擇、風道的布置、風量大小和均勻性、清潔度、溫度控制范圍等，這就需要企業：1）在面對眾多客戶和不同項目時具有高效的方案制定和落地的能力；2）儲能系統對經濟性要求高，因此熱管理企業必須降低綜合成本。儲能熱管理行業公司介紹英維克成立于2005年，是國內領先的精密溫控節能設備提供商，致力于為云計算數據中心、服務器機房、通信網絡、電力電網、儲能系統、客車、軌交列車等領域提供散熱解決方案。公司始終重視技術研發和行業發展需求，基本構建了從熱源到冷源的設備散熱全鏈條的技術平臺，下游客戶包括騰訊、阿里巴巴、中國三大電信運營商、華為、比亞迪等。2021年，實現營收和歸母凈利潤22.3億元/2.1億元，同比+30.8%和12.9%，機房溫控節能產品和機柜溫控節能產品營收占比分別為53.8%和29.8%，構成公司主要收入來源。公司是國內最早涉足電化學儲能系統溫控的廠商，基于對電池溫控技術的多年積累，目前已成為一家能提供全鏈條儲能溫控解決方案的公司，包括風冷及液冷等各項技術。在原有MC系列風冷溫控設備基礎上，于2020年推出EMW水冷機組并開始批量應用。冷量跨度從3KW-100KW，能滿足0.3MWh-3MWh的各類儲能應用場景，是目前行業內儲能布局最為領先的供應商。2021年來自儲能應用的營業收入約3.37億元，同比+250%，對公司業務的貢獻顯著提升。同飛股份2001年成立，2021年在深交所創業板上市，始終專注于工業溫控設備領域，是國家級專精特新“小巨人”企業。目前，公司主要產品可分為液體恒溫設備、電氣箱恒溫裝置、純水冷卻單元和特種換熱器四大類，下游應用場景主要包括數控機床與激光設備、電力電子裝置、電化學儲能系統、半導體制造設備、氫能裝備、工業洗滌設備等領域。2021年，公司實現營收8.3億元，同比+35.5%，液體恒溫設備和電氣箱恒溫裝置營收增速高達43%和57%。公司生產的液體恒溫設備和電氣箱恒溫裝置可分別為電化學儲能系統提供空冷和液冷解決方案。2021年，公司布局兩項儲能電池熱管理項目的研發，同時與天津大學共建

“工業熱管理技術聯合研究中心”，開展產學研合作，憑借較強的研發實力和較大的產能規模，有望進一步擴大儲能市場份額。目前，公司儲能領域拓展的客戶有陽光電源、科陸電子、南都電源等，儲能業務處于快速發展階段。高瀾股份公司成立于2001年，是國內領先的電力電子裝置用純水冷卻設備供應商，2016年登陸創業板。通過內生+并購逐步將業務拓展至新能源汽車熱管理、儲能溫控、數據中心溫控等領域。公司已與金風科技、遠景能源、ABB、GE、寧德時代、比亞迪等國內外優質客戶建立長期合作關系。2021年被工信部認定為專精特新“小巨人”企業。2016-2021年，公司營收從4.7億元增長至16.8億元，CAGR達29.1%，2021年因疫情反復、原材料價格上漲、競爭加劇，公司歸母凈利潤承壓下滑。公司在儲能電池熱管理技術方面持續投入研發，目前已有基于鋰電池單柜儲能液冷產品、大型儲能電站液冷系統、預制艙式儲能液冷產品等的技術儲備和解決方案，并簽訂了少量樣機合同。公司在液冷領域具備深厚的技術積累，隨著大型風光電站儲能等更大電池容量、更高功率密度、運行工況更為復雜的儲能系統的發展，液冷方案滲透率預計快速提升，公司儲能熱管理產品充分受益。申菱環境公司成立于2000年，2021年創業板上市，主營業務圍繞專業特種空調為代表的空氣環境調節設備開展，主要產品包括數據服務空調、工業空調、特種空調、公建及商用空調四類。公司是華為溫控設備核心供應商，下游客戶還包括騰訊、阿里等頭部互聯網企業、三大運營商、特斯拉和小鵬汽車等新能源汽車企業、國家電網、中石化等跨行業公司。2021年，公司營收和歸母凈利潤分別為18.0億元/1.4億元，分別同比+22.6%和12.6%。公司工業空調產品可應用于儲能熱管理系統，儲能業務處于開發布局初期。2021年，伴隨新能源發電帶來的儲能規模的快速增長，公司積極拓展新業務、新客戶以及新應用場景，研發投入同比增長23.67%，旨在加強在數據中心DPC相變冷卻系統、液冷散熱系統、電化學儲能熱管理系統等重點行業新產品的開發力度。松芝股份公司是國內汽車熱管理產品領軍企業，主營汽車、軌道交通及冷鏈物流等領域熱管理產品，廣泛應用于大中型客車、乘用車、貨車、輕型客車及冷凍冷藏車等各類車輛。目前研發團隊超過500人，核心研發人員普遍具有10年以上的汽車熱管理產品開發經驗。2021年順利通過上汽通用、蔚來、Tesla等主機廠的評審，目前已進入宇通客車、大眾、本田、通用、福特、比亞迪、蔚來等國內外著名車企供應鏈體系。2021年，公司實現營收41.2億元，同比+21.9%，小車和大中型客車熱管理產品營收占比分別為61.3%和23.0%。公司從2020年開始布局儲能業務，開發的液冷式儲能熱管理系統通過冷卻水板為電池降溫，大幅提升電池降溫效率，能基本實現電池恒溫運行，使電池壽命大幅提升。目前公司有兩款儲能熱管理實現量產，多款產品開發中。同時，儲能熱管理方面的新型制冷劑應用、超長壽命設計、電子膨脹閥精準控制等技術，正在與新一代產品一起同步開發和驗證中。目前已經成為寧德時代、遠景能源等客戶的多個型號儲能電池熱管理產品的供應商。三花智控公司是全球最大的制冷控制部件和全球領先的汽車熱管理部件制造商，空調電子膨脹閥、四通換向閥、微通道換熱器、車用電子膨脹閥、新能源車熱管理集成組件、Omega泵等產品市占率全球第一，截止閥、車用熱力膨脹閥、儲液器等市占率處于全球領先。公司新能源熱管理產品已為美國知名電動車企大批量供貨，并獲得BBA、通用、豐田、比亞迪等訂單。2021年，公司營收和歸母凈利潤為160.21億元/16.84億元，同比+32.3%和+15.2%，制冷空調零部件和汽車零部件業務營收同比+16.36%和+94.50%。2022年3月底，公司成立全資子公司三花新能源熱管理科技(杭州)有限公司，擬面向全球，開展與儲能熱管理相關業務，公司根據客戶需求提供熱管理零部件，產品涉及閥類、泵類、換熱器類等。銀輪股份公司是國內汽車熱管理行業龍頭企業，已在傳統商用車、乘用車、工程機械熱管理領域建立了較強的競爭優勢，目前正加速開拓新能源乘用車熱管理和工業換熱業務。2021年公司新能源業務取得高速發展，實現營收10.5億元，同比+223%，擁有蔚來、小鵬、通用、福特、寧德時代、吉利、長城、比亞迪、宇通、長安等優質客戶資源；公司始終重視研發，形成了多項國際一流、國內領先的核心技術，使公司產品具有技術領先、成本低、品質高等優勢。公司2022Q1營收和歸母凈利潤為20.5億元/0.7億元，分別同比+2.77%和-33.2%，環比分別+3.53%和1300%。為保障公司業務長期可持續增長，公司與中電投成立合資公司，布局儲能熱管理系統。公司在2021年報中披露新興領域包括電力儲能熱管理、發動機組換熱產品和特高壓輸變電冷卻產品，涉及三星、LG等客戶。奧特佳公司主營汽車熱管理系統及零部件的開發和生產，主要產品包含汽車空調系統、汽車空調壓縮機、儲能電池熱管理產品及其關鍵部件。國內主要客戶有蔚來、吉利、奇瑞、比亞迪、上汽通用五菱、長安、零跑、部分新能源汽車研發機構和車載控制系統整合商等；

國際主要客戶是大眾、福特、通用、捷豹-路虎、塔塔汽車及部分新能源汽車新秀廠商。2021年，公司實現營收和歸母凈利潤51.4億元/-1.3億元，同比+37.9%和+54.8%。2021年，公司全資子公司上海空調國際在儲能設備熱管理方面的業務發展迅速，由于發展前景良好，同年6月公司設立埃泰斯新能源科技（上海）有限公司專營儲能電池熱管理業務。公司2021年立項的“儲能液冷熱管理系統”研發項目已于同年底批量投產，計劃實現制冷量15kw，制熱量16kw，運行溫度-40度至55度。朗進科技公司早期專業從事軌道交通車輛空調及其控制系統，提供滿足各類型軌道交通車輛需求的變頻節能空調系列產品，主要直接客戶群體為中國中車下屬整車制造企業。公司緊跟國內新能源汽車、數字經濟爆發式增長熱潮，依托智能變頻節能技術和制冷、熱泵技術等核心優勢，積極研發、拓展新能源汽車、數據中心、服務器機房、通信網絡、儲能系統、智能電網等領域用設備散熱解決方案及節能溫控產品，穩步擴展行業市場。公司儲能溫控產品主要應用于集裝箱式儲能電站，產品使用變頻控制技術，寬電壓設計，低噪聲、大風量、小焓差、耐腐蝕，采用高鐵空調可靠性設計標準，365天*24小時連續不間斷運行設計，采用集成智能運維系統，有效降低運維成本，具備過熱、過流、過欠壓、高低壓保護功能，可靠性高。公司作為新型儲能電站溫控設備的供應商，持續加大對該產業的研發和市場投入，目前公司已同國內部分企業開展業務合作，實現部分訂單批量生產和銷售。佳力圖公司成立于2003年，2017年上交所上市，是國內數據中心精密空調龍頭企業，是國內市場占有率最高的國產品牌。主要產品包括精密空調設備、機房環境一體化產品兩大類，下游客戶包括三大運營商、華為等知名企業。公司以技術為驅動，始終將技術研發放在首位，掌握36項國內領先的核心技術，保障公司始終處于行業的前沿。2021年公司實現營收6.67億元，同比+6