储能持续内卷,谷轮热管理方案交出可靠答卷
数据来源: 锂电观察
发布时间:2024-04-24

随着我国新能源发电规模持续快速增长,“发展新型储能”也在今年首次被写进了政府工作报告,新型储能正在进入大规模发展期和重要的战略机遇期。

2024年以来,储能电池库存在1-2月出现明显去化,储能电芯月度产量也进而在3-4月出现了大幅增长。

市场数据显示,截至2月,国内储能电池库存一路下跌至35GWh以下的近期低位;同时储能电芯产量连续3个月上涨,预计4月月度产量有望突破20GWh。

储能前景乐观、确定性增强,但摆在产业面前,还有价格战愈演愈烈、布局企业毛利率备受挑战的阵痛需要解决。

一方面,价格战从电池蔓延至储能系统。储能电芯价格已从2023年初超0.95元/Wh回落至目前的约0.4元/Wh,跌幅超过5成。受此影响,今年一季度,储能系统中标低价不断刷新,跌至0.564元/Wh,较2023年初1.5元/Wh的储能系统平均单价跌去超6成。

另一方面,由于此前行业扩产积极,2023年国内储能电池产能已超200GWh,整体产能利用率则从2022年的87%下降到2023年上半年的不足50%。产品价格下降叠加规模效应减弱,储能行业整体毛利率进而受到调整。

其中,2023年储能电芯环节的毛利率更是不足5%,而同期储能温控和消防环节的毛利率可达到30%以上,意味着储能电芯环节还存在着显著降本空间。

GGII判断,2024年储能产能将持续过剩,供过于求延续为市场主基调。此背景下,储能企业亟需提高降本提效的能力,以练就穿越周期的“本事”。

具体而言,降本增效可分为终端应用环节和电芯生产两方面的任务。

应用环节上,需要从设备全寿命周期考虑延长储能设备使用周期、减少维修次数、提供精确、稳定的温度控制等多个角度来切入,最终实现缩短企业投资回收周期、提高运行毛利率的目标。

而在生产环节,则主要通过控制电芯生产环境来降低产线运行能耗,进而降低生产成本。

谷轮作为知名的可持续环境优化解决方案的全球供应商,在这个市场环境下推出了多项针对性的热管理解决方案。

首先,谷轮储能系统解决方案可以延长储能系统的使用寿命、降低维修成本,同时提供精准的温度控制,最终降低整体能耗。

其次,谷轮节能供热解决方案覆盖30-130°C全温度段应用,为锂电企业提供全面且高差异化的供热方案。

在于4月27日至4月29日举办的重庆国际电池技术交流会上,谷轮将携带其高温热泵解决方案、储能系统解决方案、工业冷水机组解决方案、新能源大巴共享式热管理解决方案以及环境试验设备解决方案亮相,为业内进一步展示其方案的细节和亮点。

谷轮储能系统解决方案:可靠性超越行业标准

在极致降本的旋律之下,2024年,储能系统已“卷”向高度集成、高压化和更大电芯。伴随300Ah+电芯的加速量产,5MWh+正在成为市场主流。同时,提高电芯串接数量、提升系统电压的趋势也不可阻挡。以上均对储能系统热管理提出了更为复杂的要求。

对此,谷轮研发出以谷轮涡旋压缩机为核心部件,包含变频驱动器、电子膨胀阀、过滤器、油分部件等在内的整体解决方案。

谷轮储能专用变频压缩机

谷轮储能数码解决方案

通过延长使用周期、适配多变应用场景、精确且稳定的温度控制等,最终可实现高于行业标准的可靠性和节能降耗。

具体来看,以自研压缩机为核心,谷轮储能系统解决方案高度契合储能系统服务时间长的特点,可切实减少维修次数。另通过对油循环率这一指标的重点改进,谷轮压缩机可实现系统能效的有效提高。采取IP67防护等级、兼容多种环保冷媒等,则让谷轮压缩机得以应对多变的应用场景。

储能变频驱动采取180°正弦波驱动方式,结合低谐波/高功率因数设计和分离元器件设计,最终可实现低于1W的待机功率【*】。

目前,该驱动已通过CQC/CE/CB单体认证,对于储能机组出口来说也提供了有力的保障。

电子膨胀阀可实现精确、稳定的温度控制,可靠性高于行业标准;油分离器则能够最大程度防止冷冻油进入系统,进而提升整机可靠性。

基于以上核心零部件的紧密配合,谷轮储能系统解决方案具备了覆盖多维度储能应用场景的能力,包括发电侧储能、电网侧储能、用户侧储能等,可助力不同类型的储能企业推动降本。

基于相同的底层技术逻辑的驱动,谷轮于储能热管理的探索也进一步延伸至电池应用环节,体现在其新能源大巴共享式热管理解决方案上。

谷轮涡旋第三代ZRH(V)系列紧凑型卧式压缩机

该方案可实现对车载电池和乘客舱温度的同步管理,同时确保电池的高效可靠长时间运行,以及保证无论南方制冷、北方制热乘客舱的温度适宜。

新能源大巴共享式热管理解决方案,卧式涡旋压缩机凭借紧凑结构、高效和宽广运行的设计,可提供25-100Hz转速调节区间,有助于满足共享式热管理系统负荷的波动需求;另通过强劲的冷热输出,可实现强劲的低温制热效果,甚至是-20℃环境温度下的稳定制热【*】。

另一大主要配件电子膨胀阀,具备双向耐受35bar工作压差的特质【*】,可满足制冷制热双向使用;其IP67防护等级和防震设计也更贴合车用环境,最终进一步提高解决方案的可靠性。

据谷轮空调及制热OEM和经销商业务总监杨汉介绍,谷轮苏州工厂的年生产能力超过了400万台涡旋压缩机和150万台往复式压缩机,且超8成工作站已采用自动化设备。

截至2023年9月,谷轮苏州工厂压缩机产量突破2700万台。在储能系统向上发展的进程中,谷轮正通过其强大的供应能力紧跟行业发展节奏。

超高温热泵解决方案,节能降耗深入锂电产线

在锂电池生产环节,谷轮还针对传统锅炉加热、电加热能耗高的痛点,创新性研发出超高温工业热泵解决方案,以实现稳定的热供应,目前已应用于转轮除湿机和涂布机等电池生产环境设备。

另针对锂电生产前、中后段对于温度控制的不同需求,谷轮超高温热泵解决方案又进行了从80-130°C高温应用全覆盖,满足电池生产领域中的余热回收、高温热风、热水和蒸汽需求。

谷轮超高温热泵解决方案

通过提高热泵在工业领域的运行范围,该方案既对提高电池一致性、可靠性起到关键作用,也能充分满足锂电客户的差异性需求。

最终,通过稳定的热源提供和精确的温度控制,谷轮超高温热泵解决方案实现多重且明确的节能效果:在锂电池转轮除湿系统应用中,经过长期的项目运行和数据监测,对比纯电加热方案,采用谷轮超高温热泵解决方案后,一级转轮能耗降低38%,整套转轮设备能耗降低22%,整体碳排放量减少38%左右,节能减排效果显著【*】。

保障节能效果之后,企业的经济效益也就得以提升。谷轮热泵解决方案相较电加热、天燃气锅炉可分别实现68%和38%的费用降低【*】。在过往应用案例中,谷轮超高温热泵解决方案成功助力企业最高减少50%使用成本【*】。

生产环节之外,谷轮还通过其环境试验设备解决方案来满足电池研发测试环节的不同温度需求,为电池性能的稳定提供又一道保障。

其所搭配的谷轮ZF(I)系列低温喷液涡旋压缩机,顶盖配备外置排气温度保护装置,可降低油循环;低噪音设计则满足了环试设备的工作环境要求;立式设计则可进一步节省安装空间。

谷轮ZF(I)系列低温喷液涡旋压缩机

谷轮热管理解决方案还可进一步应用于工业冷水机组解决方案。

谷轮工业冷水机组解决方案具备完整产品型谱,可满足5-50HP的不同冷量需求;提供R-410A、R-32、R-454B的多冷媒方案选择;提供压缩机和阀件全套核心零部件方案。

以谷轮品牌中50HP单容量最大涡旋压缩机为典范,其可将季节能效有效提高5%;通过轻量、紧凑的涡旋压缩机以降低初始成本,与螺杆相比,并联大涡旋可提升20%能效、降低使用成本,此外涡旋系统无需售后维护、也可节省维护费用,最终企业全生命周期成本得以全面降低【*】。

谷轮50HP大涡旋压缩机

除了热管理解决方案,谷轮也拥有应用于锂电池运输环节的货运监测解决方案和Oversight云系统,可实时定位在途货品,并了解货物温度信息,在节省人力的同时,充分满足品控要求。

可以看到,无论是过去还是未来,创新和领先的技术都是谷轮成功的关键。

谷轮始终坚持持续研发与创新,针对热管理领域不断变化的需求,推陈出新,开发出完备的高温热泵解决方案、储能系统解决方案、工业冷水机组解决方案、新能源大巴共享式热管理解决方案以及环境试验设备解决方案,根据不同需求,提供更为丰富和灵活的选择。

同时,谷轮也不断投资和改善全球各个实验室的检测和测试能力,以提高材料检验、工艺检查、性能、振动和噪音水平测试能力。这也使得质量、稳定性成为谷轮产品的一贯优势。

在服务上,谷轮持续提供全开发周期的产品及技术支持、产品推广资源支持,帮助客户大幅度节省开发周期与研发成本,促使产品快速上升应用,并持续发挥系统集成团队的优势,提供一站式采购服务,帮助解决不同场景的应用需求。

总的来看,谷轮以其先进的技术和综合性的解决方案,为储能行业带来了新的发展机遇。

未来,谷轮也将继续发挥创新、服务和本土化研发和生产能力方面的优势,不断助力锂电企业应对市场挑战并实现降本增效的目标。

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