Termisk udfordring ved energilagring
Temperaturstyringsfokus for elektrokemisk energilagring er at forbedre batteriernes levetid og sikkerhed, så pladsbegrænsningerne på temperaturkontroludstyr er relativt afslappede. Normalt anvendes elektrokemiske energilagringsenheder i udendørs miljøer, så der lægges mere vægt på stabiliteten, levetiden og drifts- og vedligeholdelsesomkostningerne for temperaturkontroludstyr. Kravene til udstyrets volumen og vægt er relativt løse. På nuværende tidspunkt tegner luftkølede løsninger sig for en stor del af den elektrokemiske energilagring, men med opgraderingen af nye energikraftværker og energilager uden for nettet mod større batterikapacitet og højere systemeffekttæthed vil brugen af flydende køleløsninger også hurtigt øge.
Efterspørgslen efter temperaturstyring af nye energikøretøjer lægger mere vægt på at forbedre den termiske styringseffektivitet og temperaturstyringsnøjagtigheden i faste rum. Udover temperaturstyring af batteriet kræver nye energikøretøjer også temperaturstyring af det elektroniske styresystem, motor og kabine. På grund af den højere energitæthed af strømbatterier og begrænset kropsplads kræver den termiske styring af nye energikøretøjer højere krav til volumen, vægt, varmeafledningseffektivitet og temperaturstyringsnøjagtighed.
Kravene til temperaturkontrol i datacentre har til formål at øge køleeffekten og reducere strømudnyttelseseffektiviteten i datacentre (PUE=samlet udstyrs energiforbrug for datacentre/IT-udstyrs energiforbrug). Med forbedringen af kunstig intelligens-chip-computerkraft er strømforbruget i datacentre steget betydeligt. Derfor understreger IDC-temperaturstyring behovet for varmeafledningseffektivitet for at holde trit med hastigheden af forbedring af chipstrømforbruget. På baggrund af strammere PUE-politikker skal effektiviteten af termisk styring forbedres yderligere, og nedsænknings- og sprayvæskekøleløsninger skal fremmes yderligere.
Stigningen i ladningsafladningsforhold er en tendens i udviklingen af elektrokemisk energilagring, og efterspørgslen efter termisk styring i energilagring vil også blive højere. Energilagringsbatterier med højere ladningsafladningsforhold vil have en hurtigere risiko for termisk løb. Derfor skal varmeoverførselseffektiviteten af termisk styring af energilagring også forbedres yderligere. Med hensyn til varmeoverførselseffektivitet, på grund af væskers højere specifikke varmekapacitet og termiske ledningsevne sammenlignet med gasser, og jo tættere på varmekilden, jo højere er køleeffektiviteten. Ved det samme strømforbrug er varmeafledningstemperaturen for væskekølede batteripakker 3-5 grad lavere end for luftkølede; Og væskekølingsordningen kræver ikke design af luftkanaler, hvilket i høj grad kan spare landareal, så udskiftning af luftkøling med væskekøling vil også blive en fremtidig trend.
Luftkøling vil gradvist blive erstattet af væskekøling, og nedsænkningsvæskekøling har mulighed for yderligere at øge gennemtrængningshastigheden i takt med, at prisen på kølemiddel falder. Ekstern termisk styring med beholder som termisk styringsmål kan være et forsøg på retning for yderligere omkostningsreduktion i varmestyringsløsninger. I væskekølingsteknologi er koldpladevæskekøling og nedsænkningsvæskekøling to almindelige former. Der er forskellige løsninger til væskekøling, blandt hvilke de almindelige og effektive løsninger omfatter nedsænkningsvæskekøling, spraykøling og koldpladevæskekøling. Nedsænkningsvæskekøling har bedre ydeevne, herunder enfaset/faseskiftkøling, men kræver højere termiske og fysiske egenskaber, stabilitet, materialekompatibilitet og isolering af kølevæsken, hvilket resulterer i højere omkostninger. På nuværende tidspunkt er koldpladevæskekøling en relativt moden væskekølingsløsning med enkel installation, god materialekompatibilitet, lave transformationsomkostninger, hurtig udviklingshastighed og lavere pris end nedsænkningsvæskekøling.
De mulige udviklingstendenser for fremtidig termisk styring omfatter:
1. Luftkøling vil blive erstattet af væskekøling,
2. Udviklingen af koldpladetype mod nedsænkningstype,
3. Eksternalisering af termisk styring. Med den kontinuerlige forbedring af chip-computerkraft, batteriets energitæthed og opladnings- og afladningseffektivitet vil den varme, der genereres pr. tidsenhed af udstyret, også stige betydeligt. Derfor vil en forbedring af varmeudvekslingseffektiviteten af temperaturkontrolsystemer blive trenden for industriudvikling.
