エネルギー貯蔵の熱的課題を解決する方法

電気化学エネルギー貯蔵の温度制御の焦点は、バッテリーの耐用年数と安全性を向上させることであるため、温度制御装置のスペース制限は比較的緩和されています。通常、電気化学エネルギー貯蔵装置は屋外環境に配備されるため、温度制御装置の安定性、耐用年数、運用および保守コストにさらに注意が払われます。機器の体積と重量の要件は比較的緩いです。現在、空冷ソリューションは電気化学エネルギー貯蔵の大部分を占めていますが、新エネルギー発電所やオフグリッドエネルギー貯蔵がより大きなバッテリー容量とより高いシステム電力密度に向けてアップグレードされるにつれて、液体冷却ソリューションの使用も急速に進むでしょう。増加。

新エネルギー車の温度制御の要求は、固定スペースでの熱管理効率と温度制御精度の向上にさらに重点を置いています。新エネルギー車ではバッテリーの温度管理に加え、電子制御システム、モーター、キャビンの温度管理も必要となります。パワーバッテリーのエネルギー密度が高く、車体スペースが限られているため、新エネルギー車の熱管理には、体積、重量、放熱効率、温度制御精度に対するより高い要件が求められます。

データセンターの温度制御要件は、冷却能力を高め、データセンターの電力利用効率（PUE{0}}データセンターの総機器エネルギー消費量 / IT 機器エネルギー消費量）を削減することを目的としています。人工知能チップの計算能力の向上に伴い、データセンターの消費電力は大幅に増加しました。したがって、IDC の温度制御では、チップの消費電力向上のスピードに合わせて放熱効率を高める必要性が重視されます。 PUE政策の強化を背景に、熱管理の効率をさらに改善する必要があり、浸漬および噴霧液冷冷却ソリューションをさらに推進する必要があります。

充放電率の増加は電気化学エネルギー貯蔵の開発の傾向であり、エネルギー貯蔵における熱管理の需要も高まるでしょう。充放電率が高いエネルギー貯蔵電池は、熱暴走の危険性がより高くなります。したがって、エネルギー貯蔵熱管理の熱伝達効率もさらに改善する必要があります。熱伝達効率に関しては、液体は気体に比べて比熱容量や熱伝導率が高く、熱源に近いほど冷却効率が高くなります。同じ消費電力の下では、液冷バッテリーパックの放熱温度は空冷バッテリーパックよりも3-5度低くなります。また、液冷方式ではエアダクトの設計が不要なため、土地面積を大幅に節約できるため、空冷から液冷への置き換えも将来のトレンドとなるでしょう。

空冷は徐々に液冷に置き換わり、冷媒価格の低下に伴い浸漬液冷の普及率がさらに高まる可能性があります。熱管理目標としてコンテナを使用した外部熱管理は、熱管理ソリューションのさらなるコスト削減の試みの方向性となる可能性があります。液体冷却技術では、コールド プレート液体冷却と液浸液体冷却の 2 つの一般的な形式があります。液体冷却にはさまざまなソリューションがありますが、その中で主流で効率的なソリューションには、浸漬液体冷却、スプレー冷却、コールドプレート液体冷却などがあります。浸漬液体冷却は、単相/相変化冷却を含め、より優れた性能を備えていますが、より高い熱的および物理的特性、安定性、材料適合性、冷却剤の断熱性が必要なため、コストが高くなります。現在、コールド プレート液体冷却は、比較的成熟した液体冷却ソリューションであり、設置が簡単、材料適合性が良好、変換コストが低く、開発速度が速く、浸漬液体冷却よりも低価格です。

将来の熱管理の考えられる開発トレンドには次のようなものがあります。
1. 空冷は液体冷却に置き換えられます。
2. 浸漬型へのコールドプレート型の開発、
3. 熱管理の外部化。チップの演算能力、バッテリーのエネルギー密度、充放電効率が継続的に向上することで、機器が単位時間当たりに発生する熱も大幅に増加します。したがって、温度制御システムの熱交換効率を向上させることが業界発展のトレンドとなるでしょう。