에너지 저장의 열 문제

전기화학적 에너지 저장의 온도 제어 초점은 배터리의 수명과 안전성을 향상시키는 것이므로 온도 제어 장비의 공간 제한은 상대적으로 완화됩니다. 일반적으로 전기화학적 에너지 저장 장치는 실외 환경에 배치되므로 온도 제어 장비의 안정성, 사용 수명, 작동 및 유지 관리 비용에 더 많은 관심이 집중됩니다. 장비의 부피와 무게에 대한 요구 사항은 상대적으로 느슨합니다. 현재 공냉식 솔루션은 전기화학적 에너지 저장의 큰 부분을 차지하지만, 새로운 에너지 발전소와 오프 그리드 에너지 저장 장치를 더 큰 배터리 용량과 더 높은 시스템 전력 밀도로 업그레이드함에 따라 액체 냉각 솔루션의 사용도 급속히 증가할 것입니다. 증가하다.

신에너지 차량의 온도 제어 수요는 고정 공간의 열 관리 효율성과 온도 제어 정확도를 향상시키는 데 더 중점을 두고 있습니다. 신에너지 자동차에는 배터리의 온도 제어 외에도 전자 제어 시스템, 모터, 실내 온도 제어도 필요합니다. 전원 배터리의 에너지 밀도가 높고 차체 공간이 제한되어 있기 때문에 신에너지 차량의 열 관리에는 부피, 무게, 열 방출 효율 및 온도 제어 정확도에 대한 더 높은 요구 사항이 필요합니다.

데이터 센터의 온도 제어 요구사항은 냉각 전력을 높이고 데이터 센터의 전력 활용 효율성(PUE=데이터 센터의 총 장비 에너지 소비량/IT 장비 에너지 소비량)을 줄이는 것을 목표로 합니다. 인공지능 칩의 컴퓨팅 성능이 향상되면서 데이터 센터의 전력 소비가 크게 증가했습니다. 따라서 IDC 온도 제어에서는 칩 전력 소비 개선 속도를 따라잡기 위해서는 방열 효율의 필요성을 강조합니다. PUE 정책이 강화됨에 따라 열 관리 효율성을 더욱 향상시키고 침지 및 분무액 냉각 솔루션을 더욱 홍보해야 합니다.

전하 방전율의 증가는 전기화학적 에너지 저장 기술의 발전 추세이며, 에너지 저장 분야의 열 관리에 대한 수요도 더욱 높아질 것입니다. 충전 방전율이 높은 에너지 저장 배터리는 열 폭주 위험이 더 빠릅니다. 따라서 에너지 저장 열 관리의 열 전달 효율도 더욱 향상되어야 합니다. 열전달 효율 측면에서 액체는 가스에 비해 비열용량과 열전도율이 높기 때문에 열원에 가까울수록 냉각 효율이 높아집니다. 동일한 전력 소비에서 수냉식 배터리 팩의 방열 온도는 공냉식 배터리 팩보다 3-5도 낮습니다. 그리고 액체 냉각 방식은 공기 덕트 설계가 필요하지 않아 토지 면적을 크게 절약할 수 있으므로 공냉식을 액체 냉각으로 바꾸는 것도 향후 추세가 될 것입니다.

공냉식은 점차 수냉식으로 대체될 예정이며, 침지식 수냉식은 냉각수 가격이 하락함에 따라 보급률이 더욱 높아질 가능성이 있다. 열 관리 목표인 컨테이너를 통한 외부 열 관리는 열 관리 솔루션의 추가 비용 절감을 위한 시도 방향일 수 있습니다. 액체 냉각 기술에서는 냉각판 액체 냉각과 침지 액체 냉각이 두 가지 일반적인 형태입니다. 액체 냉각에는 다양한 솔루션이 있으며 그 중 주류이자 효율적인 솔루션에는 침지 액체 냉각, 스프레이 냉각, 냉각판 액체 냉각이 포함됩니다. 침지형 액체냉각은 단상/상변화 냉각 등 성능이 우수하지만 더 높은 열적·물리적 특성, 안정성, 재료 호환성, 냉각수 절연 등이 요구돼 비용이 높아진다. 현재 냉각판 액체 냉각은 설치가 간단하고 재료 호환성이 좋으며 변환 비용이 낮고 개발 속도가 빠르며 침지 액체 냉각보다 가격이 저렴한 상대적으로 성숙한 액체 냉각 솔루션입니다.

미래 열 관리의 가능한 개발 추세는 다음과 같습니다.
1. 공기 냉각이 액체 냉각으로 대체됩니다.
2. 침지형에서 냉각판형으로의 발전,
3. 열 관리의 외부화. 칩 컴퓨팅 성능, 배터리 에너지 밀도, 충전 및 방전 효율이 지속적으로 향상됨에 따라 장비에서 단위 시간당 발생하는 열도 크게 증가할 것입니다. 따라서 온도 제어 시스템의 열 교환 효율을 향상시키는 것이 산업 발전의 추세가 될 것입니다.