储能电池技术科普 | 一文了解电池包散热 - 技术

储能电池技术科普 | 一文了解电池包散热

TM热管理+ 2024-10-09

电池散热主要方式主要有自然冷却、风冷、液冷、直冷，一共四大项，四大项就是这都是为了以电池管理系统就是主要目的：电池保持在一个合适的温度，然后达到电池模组维持一个最佳的工作状态。然后电池的热管理主要是有散热、预热还有温度均衡这个主要的一个功能。

1）自然冷却：它的优点就是结构简单，成本低，占用空间较小。缺点就是它的散热效率太低，无法适应那种大功率冷却的一个需求。自然冷却的原理就是利用它那个自然空气对流来换热。

2）风冷：结构也是相对比较简单，成本较低。这个主要应用于一些微型车，还有一些专门打价格战的那个电动车，多数会选择这个风冷这种模式，优势还有一点就是系统的结构相对简单，便于维护，没有液冷系统漏液的风险，劣势就是因为它会受外部的一些影响，比如说是环境较高的时候，他的那个比如说它的吹风这类似电风扇一样，它的那个降温效果就不会显现得那么良好。

3）液冷：通过这个电池包内部冷却管路还有冷板的冷却液，带走这个电池在工作中所产生的一个热量，来降低这个电池的温度。优势就是它的换热系数高，热能量大，冷却效率快。然后电池的一致性也显得比较显著。劣势就是它的因为它存在这个液体，所以说对它的一个密封的安全性能是比较高的。而且成本相对于这个风冷跟自然冷也是有一定那个幅度的。

4) 直冷：往这个空调系统里面注入这个制冷剂，然后低温就是可以快速地带走电池产生的一个热量。它的上电效率最高，劣势就是也一样，跟液冷一样，对性能要求比较高。然后对这个制造工艺也是有提出了一个更高的要求，它的水冷系统散热均匀性就是不易控制。然后温差可能会存在一个偏大的风险。还有制冷还有一点耐高压性会比液冷高出很多。正常液冷工作压力最多应该也是在这个1.3 大积压内。然后这个直冷的可能压力会达到三四个大积压。还有一个就是直冷，它的压缩工具抬压这个能要高达 60 度以上，所以说会高于这个电池的室温区间。直冷又是用的是这个 rai 方式的一个制冷剂。制冷剂在这个零下十几度的时候，它的低温热泵就会可能无法工作，然后无法给电池加热，这就是说这里需要一个额外的配加电加热，这样就是说相对来说成本不会比这个并不会比这个液冷来得低。

Q&A：

1) 一个电池包，或者可能一个整车里面，就它可能相应相对应的这个价值量区间大概是对应多少的这个价格?

A: 从这个液冷版来讲，就是它可能液冷技能，这里面的价格会偏高高一些。然后接下来就是一个直冷的，然后最后就是风冷跟自然冷却。

2）价格的这个水平的话，比如像刚刚讲到的这种液冷和水冷，它的一个就是单个电池包的话大概是多少钱呢？

A：液冷的话单个取决于它的大小，基本来说应该是在 600 到 800 左右，然后直冷可能是略低一些，3-500，然后风冷和液冷不用水冷板。

3）是按照单个零件去做？还是面积去算计价？

A：面积，依大小而异。

4）水冷板的市场空间？水冷的零件下游除了电池之外还有其他应用场景吗？动力电池系统方面有没有什么针对性？

A：目前因为早期用液冷系统，主要车型为小型车（A或者A00），性能要求不高，随着国补退坡，新能源市场结构倾向于乘用车，续航力场提升，对电池密度有更高要求，而且必须保持加速性能，所以液冷成了主要选择，液冷技术占比大概市场55%左右。

5）未来的车型有没有可能甚至大比例到100%切换到水冷的这种方式？

Mini这种肯定是用风冷，风冷就可以满足，没必要用液冷，特斯拉这种就是用液冷。

6）水冷板的产业竞争格局怎么样啊？

银轮、纳百川、纵贯线占据7-8成，其余的可能2-3成，银轮纳百川纵贯线无论是市场份额还是技术方面都是比较平衡。

7）科创新源、飞龙达您清楚吗？

这两家新进入不久，了解相对较少

8）水冷板毛利率怎么样？

目前维持在15-20%，后续为了降本可能会在15%左右。

9）宁德或者比亚迪的技术方向都往一体化和集成化发展，水冷板的价值量会发生些什么变化？

以前通过拼凑，冷板规格相对较小，现在由小变大，最早在PACK包里占据1%，现在上浮到2%。现在的话常规4-500块，上浮1个点左右，价格会来到800块左右，面积大了成本价格都会上浮。

10）水冷板的成本拆分?

一是口径管制，分别是口径管、集流管、连接管，口径管和集流管占据大头，大概占据30%，其余的一些管路+连接管（20%）。第二种是冲压板式，那么下一项是这个冲压板式的冲压板就是跟这个上冷板跟下冷板还有一个连接管，这里其中上板跟下板应该是各占 35% 左右。然后还有最后一款就是挤压版，挤压版就是就就是可以理解为这个轻材版，然后加外加一个连接管跟土盖。那么挤压版这里的占比，大概是在70%。

11）这3种类型的制造工艺有些什么难度？

三种类型里面这个冲压板式的液冷板，它会相对来说它的这个功能复杂性会更高，因为它涉及到了一些比如说是冲压还有一个焊接这个过程的话是相对比较一个苛刻的。

12）这种高难度的液冷板比其他的产品贵多少呢？

冲压板式的比口径管式的贵2-3倍。

13）这三种产品哪种在动力电池中应用最高？

目前来说是冲压板，因为原先它就是一个从可技术规则，就是从可行管到这个挤压板，再到这个小型的一个冲压板。最后到现在一个大型的冲压板，目前就是这个大型的冲压版，是一个主流方向。

14）您预计放量的节奏是什么时候？

今年已经开始，大部分已经在应用这个冲压板。

15）关于这个产品的目前来看咱们水冷的这个环节几个产品。目前其实我们各家就像您刚讲的前几家，整个的这个可能从订单份额，然后包括技术实力上来说，都是这种所谓的五五开这样的一个状态。我也想请教您这个它的一个产品这个产品的核心竞争力是什么？然后它有是不是就是哪些环节，可能是它的这种产业里面进入壁垒，或者是说如果我想在这个行业里面做到相对比较头部的这样的一些公司的话，我可能哪些的这个产品的核心要素或者是经营方面的一些核心要素是最关键的？

核心竞争力：1）质量 2)成本：就近原则 3）可靠性：产业布局，是自动化还是人工，液冷板用焊接工艺，参数的摸索也是个核心竞争力。

16）专利方向有什么壁垒吗？

传统的散热器还有一些加热器的这个应用的一个背景，焊接这里应该是不会产生一个专利的一个影响，可能是从一些某些工装啊，还有一些自动化的一种设备啊，它可能会有一些专利的一个限制。单单从液冷板来说没有太多的制约。

17）如果以国内厂商出货量有多少？然后这个里面传统跟新能源大概各占多少。然后第二个现在，以麒麟这个电池它为例的话，就是我们估计这个方案下，它的这个价值量相比原来有多少的增加？现在大概是多少的价值量。

目前来看银轮可能一个月3w套，纳百川跟宁德时代比较紧密，一个月6w套，纵贯线跟银轮类似，差不多3w，飞荣达 1w左右，科创新源1W套左右。麒麟电池相比4680高出10%，只要在电芯之间加入了小型的水冷板，使得热成长率降低，避免热失控现象。电芯之间应用了这个液冷板，所以说等于液冷板的占比在电芯包内的占比又上升了一下，因为它应该是有几十块液冷板。所以说它的占比整个电池包的份额的价值是会上升的。

18）麒麟电池液冷板的价值量是多少？

一共200-300，加上底部的液冷板800-1000. 本质上还是底部最贵。

19）多大的电池会用这个液冷板？

大概是在这个两米乘以 1 米 3 这样的一个水平，就是它的一个你说就是整个整个电池系统两米乘以 1 米 3 对它是在大概是这样的一个水平。

20）比如说Kwh 大概用多少水冷板价值量？比如说100度电？

常规一辆车上用800块钱。

21）麒麟电池用了水冷板，这个水循环怎么实现？那个水液态的水，它是封闭在那个电池里面，还是电池有一个接口，跟外部的水相联通？

是相联通的，因为大家也是要实现传热的一个功能。水冷板通过这个接口和电池外部的水流进行交换。电池内部的水进行循环，不需要跟电池外部的水进行交换。

22）麒麟和传统三元比安全度提升，相比铁锂是不是安全性还差一点？

是的。

23）按照EC的倍率去充电放电，大概可以完成多少次循环寿命，可以保持在80%以上的电量？

2200-2300的样子。比传统三元好20%。