新能源汽車行業熱管理專題報告：儲能熱管理百家爭鳴高效與低成本者為王-220513（23頁）.pdf

1、 證券研究報告 請務必閱讀正文之后的免責條款 儲儲能熱管理：百家爭鳴，高效與低成本者為王能熱管理：百家爭鳴，高效與低成本者為王 新能源汽車行業熱管理專題報告2022.5.13 中信證券研究部中信證券研究部 核心觀點核心觀點 袁健聰袁健聰 首席新能源汽車 分析師 S1010517080005 華鵬偉華鵬偉 首席電力設備與新能源分析師 S1010521010007 李景濤李景濤 汽車及零部件聯席首席分析師 S1010520120003 黃亞元黃亞元 首席通信分析師 S1010520040001 劉易劉易 首席主題策略 分析師 儲能儲能行業處行業處于全球碳中和背景下的爆發于全球碳中和背景下的爆發周期

2、，周期，儲能熱管理行業儲能熱管理行業有望有望乘東風迎來乘東風迎來高增長。高增長。目前儲能熱管理目前儲能熱管理較為成熟的技術路線為較為成熟的技術路線為風冷和液冷，風冷和液冷，其中其中風冷風冷在目前在目前儲能系統中儲能系統中占占主流，主流，液冷方案液冷方案在未來滲透率在未來滲透率料料將不斷上升將不斷上升。目前參與的。目前參與的公司公司包包括生產空調括生產空調、液冷板等工業溫控設備、液冷板等工業溫控設備的公司的公司。布局較早，擁有技術積累的公司。布局較早，擁有技術積累的公司可能擁有更多優勢?？赡軗碛懈鄡瀯?。 電化學儲能增長可期電化學儲能增長可期，熱管理重要性凸顯，熱管理重要性凸顯。隨著清潔能源占比

3、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。我們預計 2025年全球儲能市場有望接近 260GWh 的容量，對應 2022-2025 年 CAGR+38%。其中，電化學儲能由于能量密度大、應用靈活、響應快速等優勢，滲透率有望快速提升。電池作為電化學儲能的核心部件，具有較大的熱失控風險，因此從安全性角度看，儲能熱管理極具重要性。 目前以目前以風冷風冷技術為主，未來技術為主，未來液冷液冷占比將大幅提升占比將大幅提升。風冷技術通過空調+通道的設計，采取冷卻空氣進而冷卻電池的方式，具備系統簡單、制造成本低、便于安裝等特點，普遍適用于通信基站等電池能量密度較低、充放電速度慢的場

4、景。液冷技術是通過冷水機產生冷卻水，再通過液冷板直接冷卻電池，具有載熱量大，散熱均勻、換熱效率高等特點，適用于電池包能量密度高、充放電速度快、環境溫度變化大場景。 未來隨著更多大功率儲能項目落地， 對液冷技術的需求將逐步增大。 儲儲能熱管理行業將迎來爆發式增長。能熱管理行業將迎來爆發式增長。我們認為液冷技術的占比有望隨著更多大型儲能項目的落地而提升， 假設 2025年液冷占比達到 45%。 針對 2025年電化學儲能容量需求的保守（232GWh）、中性（315GWh）和樂觀（450GWh） 假設， 對應儲能熱管理市場空間分別為 123 億元/166 億元/237億元，對應 2021-2025

5、年 CAGR 分別為+65%/+78%/95%。由于價值量更高的液冷方案滲透率提升，儲能熱管理行業增速高于儲能行業的復合增速。 入局者眾多，競爭力體現在效率和綜合成本。入局者眾多，競爭力體現在效率和綜合成本。儲能熱管理行業的參與者根據技術路線來源分為四大類： 第一類是在溫控領域同時具備風冷和液冷技術的公司，如英維克；第二類是以風冷技術為主的公司，包括申菱環境、朗進科技；第三類是以液冷技術為主的公司，如同飛股份、高瀾股份；第四類汽車熱管理相關公司， 如奧特佳、 松芝股份。 由于儲能熱管理屬于單一項目制，因此具有定制化和個性化的特點， 需要企業在運營效率和綜合成本方面有突出的優勢。 風險因素：風險

6、因素：儲能系統降本與裝機量低于預期；儲能電池性能發展超預期；液冷技術滲透率低于預期；相變冷卻技術發展超預期；原材料與物流成本大幅波動；行業成長較快更多市場參與者導致競爭加劇。 投資策略投資策略：電池作為電化學儲能的核心部件，具有較大的熱失控風險，因此從安全性角度看，儲能熱管理極具重要性。未來隨著更多大功率儲能項目落地，對液冷技術的需求將逐步增大。 儲能熱管理參與者眾多， 我們認為具備較強的運營效率和成本優勢的企業將有更大的優勢。推薦英維克、高瀾股份、松芝股份，建議關注同飛股份、奧特佳、朗進科技。此外，對于零部件廠商，推薦三花智控、銀輪股份，建議關注飛榮達、科創新源。 新能源汽車新能源汽車行業行

7、業熱管理專題報告熱管理專題報告2022.5.13 證券研究報告 請務必閱讀正文之后的免責條款 S1010520090002 李鷂李鷂 新能源汽車分析師 S1010521070005 汪浩汪浩 新能源汽車分析師 S1010518080005 張志強張志強 電力設備與新能源分析師 S1010521120001 重點公司盈利預測、估值及投資評級重點公司盈利預測、估值及投資評級（元）（元） 簡稱簡稱 收盤價收盤價 EPS PE 評級評級 2021 2022E 2023E 2024E 2021 2022E 2023E 2024E 三花智控 16.72 0.41 0.64 0.82 0.97 40.8 2

8、6.1 20.4 17.2 買入 銀輪股份 8.20 0.41 0.48 0.66 0.99 20.0 17.1 12.4 8.3 買入 高瀾股份 9.13 0.23 0.46 0.67 0.96 39.7 19.8 13.6 9.5 買入 英維克 24.64 0.61 0.79 1.14 1.49 40.4 31.2 21.6 16.5 買入 松芝股份 5.35 0.26 0.42 0.53 20.6 12.7 10.1 買入 資料來源：Wind，中信證券研究部預測 注：股價為 2022 年 5 月 10 日收盤價 新能源汽車新能源汽車行業行業 評級評級 強于大市（維持）強于大市（維持） O

9、YnUiVhUxPvMsQbR9R7NsQrRsQpNfQoOnQlOqRsM8OoPqQNZnMnPNZmPpN 新能源汽車新能源汽車行業行業熱管理專題報告熱管理專題報告2022.5.13 請務必閱讀正文之后的免責條款部分 目錄目錄 電化學儲能潛力巨大，熱管理解決安全問題電化學儲能潛力巨大，熱管理解決安全問題 . 1 電化學儲能增長可期 . 1 熱管理是電化學儲能系統重要組成部分 . 3 儲能熱管理成為核心，液冷儲能熱管理成為核心，液冷技術快速發展技術快速發展. 4 風冷技術：空調制冷，風道交換熱量 . 5 液冷技術：制冷效率更高 . 7 預計 2025 年市場空間 123-237 億元 .

10、 8 入局者眾多，競爭力體現在綜合成本入局者眾多，競爭力體現在綜合成本 . 10 溫控和汽車熱管理公司入局. 10 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 . 10 儲能風冷與工業空調技術同源，溫度均勻和能耗更為重要 . 11 定制化程度高，企業競爭力體現在效率和綜合成本 . 12 儲能熱管理行業公司介紹儲能熱管理行業公司介紹 . 12 風險因素風險因素 . 17 投資建議投資建議 . 17 新能源汽車新能源汽車行業行業熱管理專題報告熱管理專題報告2022.5.13 請務必閱讀正文之后的免責條款部分 插圖目錄插圖目錄 圖 1：我國風光裝機累計規模與政策 2030 年目標（GW）

11、. 1 圖 2：2021 年全球儲能項目累計裝機分類占比 . 1 圖 3：2021 年中國儲能項目累計裝機分類占比 . 1 圖 4：2015-2021 年全球電化學儲能裝機量 . 2 圖 5：全球發電側、電網側、用戶側儲能容量需求預測（GWh） . 3 圖 6：電化學儲能產業鏈全景圖 . 3 圖 7：4 16 北京儲能電站火災事故現場 . 4 圖 8：澳大利亞“維多利亞大電池”儲能項目起火現場. 4 圖 9：集裝箱式儲能電站風冷系統 . 5 圖 10：集裝箱式電池儲能系統熱管理風冷路線 . 6 圖 11：熱管理風冷路線控制策略 . 6 圖 12：儲能系統熱管理液冷路線 . 7 圖 13：儲能液

12、冷系統產業鏈 . 8 圖 14：電化學儲能熱管理市場空間測算（保守假設） . 9 圖 15：儲能熱管理公司 . 10 圖 16：儲能熱管理系統成本 萬元/GWh . 11 圖 17：新能源汽車熱管理成本 萬元/GWh . 11 圖 18：英維克集裝箱溫控解決方案 . 13 圖 19：英維克儲能冷水機解決方案 . 13 圖 20：同飛股份液冷系統 . 14 圖 21：同飛股份一體式空調 . 14 表格目錄表格目錄 表 1：主要儲能形式對比 . 2 表 2：不同類型電池對比 . 4 表 3：三大熱管理技術路線對比 . 5 表 4：儲能電池熱管理具體方案 . 7 表 5：各公司技術方案布局 . 8

13、表 6：電化學儲能熱管理市場空間測算（保守假設） . 9 表 7：儲能電池和動力電池對比 . 11 新能源汽車新能源汽車行業行業熱管理專題報告熱管理專題報告2022.5.13 請務必閱讀正文之后的免責條款部分 1 電化學儲能潛力巨大電化學儲能潛力巨大，熱管理解決安全問題，熱管理解決安全問題 電化學儲能增長可期電化學儲能增長可期 “雙碳”目標帶動“雙碳”目標帶動清潔能源清潔能源快速發展?？焖侔l展。在“碳中和”的背景下， “風光”清潔能源裝機量將高速增長。2021 年我國光伏裝機量仍達 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 201

14、9 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。 圖 1：我國風光裝機累計規模與政策 2030 年目標（GW） 資料來源：國家能源局，中信證券研究部；注：2030 年數據為政策目標。 儲儲能裝機規模上升較快。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，

15、 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。 圖 2：2021 年全球儲能項目累計裝機分類占比 圖 3：2021 年中國儲能項目累計裝機分類占比 資料來源：CNESA，中信證券研究部 資料來源：CNESA，中信證券研究部 030060090012002017A2018A2019A2020A2021A2030E光伏累計規模風電累計規模風光總裝機底線目標實際CAGR

16、 = 21.3%要求CAGR = 7.3%抽水蓄能86.2%熔融鹽儲熱1.6%鋰離子電池11.09%壓縮空氣0.28%鉛蓄電池0.27%鈉硫電池0.24%飛輪儲能0.22%液流電池0.07%其它0.02%新型儲能12.2%抽水蓄能86.3%熔融鹽儲熱1.2%鋰離子電池11.21%鉛蓄電池0.74%液流電池0.11%超級電容0.03%其它50 年 25 年 20 年左右 10 年左右 循環數百萬次 優點優點 能量密度大、應用靈活 容量大、技術成熟、性價比高、壽命長 容量大、壽命長 功率密度大、 壽命長 功率密度大 響應速度快 缺點缺點 成本高、安全性問題 響應速度慢、 建設周期長、選址要求高 轉

17、換效率低、 響應速度慢、選址十分有限、建設周期長 容量小、 放電時間短 容量小、 自放電損耗 容量小、 技術不成熟、成本高 應用應用 分布式、削峰填谷、調頻 削峰填谷、調頻、黑啟動 削峰填谷 UPS、調頻 調頻 試驗性階段 場景場景 資料來源：微信公眾號風電頭條，中信證券研究部 全球全球電化學儲能電化學儲能裝機量裝機量近兩年增速加快近兩年增速加快。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

18、長 117%和 71.8%。 圖 4：2015-2021 年全球電化學儲能裝機量 資料來源：CNESA，中信證券研究部 保守估計保守估計 2025 年全球儲能市場有望接近年全球儲能市場有望接近 260GWh 的存儲容量需求的存儲容量需求。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 2021-20250.40.70.93.72.94.710.21.322.96.69.514.224.405101520253020152016

19、20172018201920202021新增裝機（GW)累計裝機（GW) 新能源汽車新能源汽車行業行業熱管理專題報告熱管理專題報告2022.5.13 請務必閱讀正文之后的免責條款部分 3 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%。 圖 5：全球發電側、電網側、用戶側儲能容量需求預測（GWh） 資料來源：CPIA，

20、Wind，中信證券研究部預測 熱管理是電化學儲能系統重要組成部分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。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。 圖 6：電化學儲能產業鏈全景圖 資料來

21、源：各公司官網，中信證券研究部 12.121.137.259.8103.45.05.07.617.222.324.145.568.799.3132.30.020.040.060.080.0100.0120.0140.02021E2022E2023E2024E2025E發電側電網側用戶側 新能源汽車新能源汽車行業行業熱管理專題報告熱管理專題報告2022.5.13 請務必閱讀正文之后的免責條款部分 4 電池組是儲能系統最主要的構成部分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，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，

22、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。 表 2：不同類型電池對比 鋰離子電池鋰離子電池 鉛酸電池鉛酸電池 液流電池液流電池 鈉硫電池鈉硫電池 優點優點 能量、功率密度大，響應速度快，組態方式靈活 技術成熟、性價比高 容量大、壽命長、安全性高 能量密度高、響應速度快 缺點缺點 安全性問題 能量密度低、壽命短、環保問題 轉換效率低、成本高、環境要求高 安全性問題、成本高、環境要求苛刻、 應用應用 在移動設備和電力系統上廣泛應用 常用于電力系

23、統的備用電源 用于調峰調頻 用于調峰調頻 使用壽命使用壽命 10 年 1 年 20 年 8 年 轉換效率轉換效率 90% 80% 70% 85% 初始投資初始投資 2000 元/KWh 1200 元/KWh 8000 元/KWh 7000 元/KWh 全生命周期度電成本全生命周期度電成本(發電時長發電時長=1200h) 0.66 元/KWh 4.27 元/KWh 2.90 元/KWh 3.70 元/KWh 資料來源：微信公眾號風電頭條等，中信證券研究部測算 儲能系統安全事故凸顯熱管理的重要性。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

24、，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，液冷技術快速發展儲能熱管理成為核心，液冷技術快速發展 熱熱管理成為儲能系統核心，管理成為儲能系統核心， 風冷風冷與液冷是目前成熟的技術路線。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

25、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圖 7：416 北京儲能電站火災事故現場 資料來源：澎湃新聞，中信證券研究部 圖 8：澳大利亞“維多利亞大電池”儲能項目起火現場 資料來源：澳大利亞國家消防管理局官網 新能源汽車新能源汽車行業行業熱管理專題報告熱管理專題報告2022.5.13 請務必閱讀正文之后的免責條款部分 5 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） 。 表 3：三

26、大熱管理技術路線對比 特性特性 風冷風冷 液冷液冷 相變相變冷卻冷卻 冷卻介質 空氣 液體 相變材料 接觸方式 直接 間接 直接 設計 簡單 復雜 簡單 傳熱效率 較低（零點幾） 較高（0.5-10） 中等 成本 較低 較高 中等 維護 要求低，容易實現 系統復雜，較難實現 系統簡單，容易實現 換熱系數 25-100 1,000-1.5 萬 / 溫度均勻性 非均勻 均勻 均勻 壽命 1年 3-5 年 與材料有關 安裝 容易 難 容易 適用場景 電池能量密度低，充放電速度慢 電池能量密度高，充放電速度快，環境溫度變化大 適中 技術成熟度 成熟 成熟 不成熟 資料來源：中國儲能網，中信證券研究部

27、風冷風冷系統簡單成本較低， 液冷功耗更低效果更好。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。 風冷風冷技術技術：空調制冷，風道交換熱量：空調制冷，風道交換熱量 風風冷冷的核心是空調的核心是空調和風道和風道。目前，在功率密度較小的集裝箱儲能

28、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。 圖 9：集裝箱式儲能電站風冷系統 資料來源：朱信龍等.集裝箱儲能系統熱管理系統的現狀及發展J.儲能科學與技術,2022,11(01):107-118，中信證券研究部 新能源汽車新能源汽車行業行業熱管理專題報告熱管理專題報告2022.5.13 請務

29、必閱讀正文之后的免責條款部分 6 風道結構設計：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?？照{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。 圖 10：集裝箱式電池儲能系統熱管理風冷路線 資料來源：

30、田剛領,張柳麗,牛哲薈,李占軍,羅軍.集裝箱式儲能系統熱管理設計J.電源術,2021,45(03):317-319+329， .中信證券研究部 熱管理控制策略熱管理控制策略空調控制和電池模塊風扇控制?？照{控制和電池模塊風扇控制?？照{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。 圖 11：熱管理風冷路線控制策略 資 料 來 源 ： 田 剛 領 , 張 柳 麗 , 牛 哲 薈 , 李 占 軍 , 羅 軍 . 集 裝 箱

31、式 儲 能 系 統 熱 管 理 設 計 J. 電 源 技術,2021,45(03):317-319+329.中信證券研究部 新能源汽車新能源汽車行業行業熱管理專題報告熱管理專題報告2022.5.13 請務必閱讀正文之后的免責條款部分 7 風冷風冷熱管理系統有多種不同的結構設計方案。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

32、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。 表 4：儲能電池熱管理具體方案 空調結構空調結構 落地一體式落地一體式 頂置一體式頂置一體式 分體式分體式 送風方式 頂部送風 底部送風 背面送風 示意圖 特點 適用于預留空調空間的儲能集裝箱中，與集裝箱內部的風道相連接。 適用于沒有內部空間的儲能集裝箱，不需要連接管路，但需要特殊的防水設計。 內機安裝在電池組當中，空調出風口與集裝箱內部的風道相連 資料來源：黑盾股份官網，中信證券研究部 液冷技術液冷技術：制冷效率更高：制冷效率更高 液冷方案在保證儲能系統安全、

33、散熱效率等方面綜合優勢顯著。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。 圖 12：儲能系統熱管理液冷路線 資料來源：黑盾股份，中信證券研究部 液冷系統液冷系統的核心為的核心為冷水機和冷水機和液冷板液冷板。其中冷水機包括壓縮機、冷凝

34、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 新能源汽車新能源汽車行業行業熱管理專題報告熱管理專題報告2022.5.13 請務必閱讀正文之后的免責條款部分 8 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。 圖 13：儲能液冷系統產業鏈 資料來源：電動汽車資源網，中信證券研究部 安全性和經濟性雙輪驅動，熱管理技術轉向液冷。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

35、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。 表 5：各公司技術方案布局 公司公司 風冷儲能系統風冷儲能系統 液冷儲能系統液冷儲能系統 特斯拉 暫無風冷產品 已有 Powerwall、Megapack 等產品 寧德時代 已有多個產品 2021

36、 年 4 月推出戶外液冷電柜 比亞迪 2021 年初推出 BYD Cube T28 陽光電源 2021 年 10 月推出示范產品 遠景能源 2021 年 10 月推出示范產品 億緯鋰能 已有電力用 1500V 液冷儲能集成系統 海博思創 2021 年推出 HyperL1 液冷儲能系統 正泰新能源 2021 年發布“TELOGY 泰集駝峰 1500V 液冷儲能系統新品” 科陸電子 一體化液冷型儲能系統 E30 資料來源：高工鋰電，各公司官網，中信證券研究部 預計預計 2025 年年市場空間市場空間 123-237 億元億元 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

37、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 新能源汽車新能源汽車行業行業熱管理專題報告熱管理專題報告2022.5.13 請務必閱讀正文之后的免責條款部分 9 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

38、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，測算結果表明，保守假設下，保守假設下，2021-2025 年全球年全球電化學電化學儲能熱管理市場空間分別達到儲能熱管理市場空間分別達到17/30/52/82/123 億元億元， 對應， 對應 CAGR+65%。 其中， 中國市場分別將達到。 其中， 中國市場分別將達到 2/

39、5/8/15/27 億元，億元，對應對應 CAGR+85%。 中性假設下，如果中性假設下，如果 2025 年全球年全球電化學電化學儲能容量需求達到儲能容量需求達到 315GWh，則對應儲能熱管，則對應儲能熱管理市場空間為理市場空間為 166 億元，億元，2021-2025 年的年的 CAGR 為為 78%。 樂觀假設下，如果樂觀假設下，如果 2025 年全球年全球電化學電化學儲能容量需求達到儲能容量需求達到 450GWh，則儲能熱管理市，則儲能熱管理市場空間為場空間為 237 億元，億元，2021-2025 年的年的 CAGR 為為 95%。 表 6：電化學儲能熱管理市場空間測算（保守假設）

40、預測年份預測年份 2021E 2022E 2023E 2024E 2025E CAGR 全球儲能裝機容量需求（GWh） 37 65 102 159 232 58.2% 中國儲能裝機容量需求（GWh） 5 10 16 29 50 77.0% 風冷系統成本（萬元/GWh） 3000 2940 2881 2824 2767 液冷系統成本（萬元/GWh） 9000 8730 8468 8214 7968 風冷成本年降 2% 2% 2% 2% 2% 液冷成本年降 3% 3% 3% 3% 3% 液冷系統滲透率 20% 25% 35% 40% 45% 全球儲能熱管理市場空間（億元） 17 30 52 82

41、123 64.9% 中國儲能熱管理市場空間（億元） 2 5 8 15 27 84.6% 資料來源：CNESA，中信證券研究部預測 圖 14：電化學儲能熱管理市場空間測算（保守假設） 資料來源：CPIA，Wind，中信證券研究部預測 173052821232581527CAGR65%CAGR85%0204060801001201402021E2022E2023E2024E2025E全球儲能熱管理市場空間（億元）中國儲能熱管理市場空間（億元） 新能源汽車新能源汽車行業行業熱管理專題報告熱管理專題報告2022.5.13 請務必閱讀正文之后的免責條款部分 10 入局者眾多，競爭力體現在入局者眾多，競爭

42、力體現在綜合綜合成本成本 溫控和汽車熱管理溫控和汽車熱管理公司公司入局入局 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，大部分是以前是以前空調空調相關相關的的公司公司，包括精密溫控，包括精密溫控（如英維克、申菱環境、朗進科技） 、汽車空調熱（如英維克、申菱環境、朗進科技） 、汽車空調熱管理管理者者（松芝股份、奧特佳、（松芝股份、奧特佳、三花智控、三花智控、銀輪股份） ；銀輪股份） ；第二類即液冷技術的第二類即液冷技術的公司公司，之前，之前的的業務是業務是工業冷卻相關工業冷卻相關者者，如同飛股份、高

43、瀾股份。，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。 圖 15：儲能熱管理公司 資料來源：各公司官網，中信證券研究部 儲能液冷儲能液冷與與動力電池動力電池熱管理熱管理差異化技術要求，差異化技術要求，更看重經濟性更看重經濟性 儲能電池和動力電池系統儲能電池和動力電池系統在在應用場景、性能、壽命等方面有不同之處應用場景、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

44、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。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

45、） 、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。 新能源汽車新能源汽車行業行業熱管理專題報告熱管理專題報告2022.5.13 請務必閱讀正文之后的免責條款部分 11 儲能熱管理不間斷工作，安全要求高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，

46、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。 表 7：儲能電池和動力電池對比 儲能電池儲能電池 動力電池動力電池 應用場景 主要用于調峰調頻電力輔助服務、可再生能源并網、分布式和微電網、電網輸配電等領域 主要用于電動汽車、電動自行車以及其他電動工具領域 性能要求 絕大多數儲能裝置無需移動， 因此儲能鋰電池對于能量密度并沒有直接的要求； 功率密度方面，不同的儲能場景有不

47、同的要求；電池材料方面，膨脹率、能量密度、電極材料性能均勻性等，以追求整個儲能設備的長壽命和低成本 作為移動電源，對于能量密度和功率密度都有較高的要求 使用壽命 儲能鋰電池的循環次數壽命一般要求能夠大于3500 次 動 力 鋰 電 池 的 循 環 次 數 壽 命 在1000-2000 次 電池類型 主流電池類型有磷酸鐵鋰電池和三元鋰電池， 隨著磷酸鐵鋰電池能量密度問題的解決， 磷酸鐵鋰電池占比逐年提升 出于安全和經濟的考慮，在選擇鋰電池組時通常使用磷酸鐵鋰電池 面臨競爭 面對傳統調峰調頻技術的成本競爭 面臨和傳統燃油動力源的競爭 成本 500-1000 元/kWh 1000-1500 元/kW

48、h 熱管理策略 對能量密度、充電速度、質量與體積不敏感，液冷與風冷均可 使用時間更長，需要不間斷工作，循環次數更多，對安全性要求更高，要求熱管理系統長壽命、更穩定、更安全 能量密度大，充電速度快，需要控制質量與體積，通常選擇液冷系統 資料來源：中國儲能網，中信證券研究部 儲能風冷儲能風冷與工業空調技術同源，與工業空調技術同源，溫度均勻溫度均勻和和能耗能耗更為重要更為重要 圖 16：目前儲能熱管理系統成本 萬元/GWh 資料來源：華經產業研究院，中信證券研究部測算 圖 17：目前新能源汽車熱管理成本 萬元/GWh 資料來源：蓋世汽車，三花智控公告，中信證券研究部測算；注，假設單車帶電量為 60k

49、Wh 010002000300040005000600070008000900010000風冷液冷儲能熱管理010002000300040005000600070008000空調三電熱管理汽車熱管理 新能源汽車新能源汽車行業行業熱管理專題報告熱管理專題報告2022.5.13 請務必閱讀正文之后的免責條款部分 12 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。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

50、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，定制化程度高，企業競爭力體現在企業競爭力體現在效率和效率和綜合成本綜合成本 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