兆科導(dǎo)熱材料在儲(chǔ)能系統(tǒng)散熱扮演著重要角色

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發(fā)表時(shí)間：2021-07-01 16:31作者：導(dǎo)熱材料生產(chǎn)廠家網(wǎng)址：http://www.sn545.com.cn/

隨著再生能源裝置量上升、成本越來越低，現(xiàn)在綠電售價(jià)競(jìng)爭(zhēng)力已經(jīng)可與傳統(tǒng)的火力發(fā)電媲美，然而綠能具有間歇性特性，還需要儲(chǔ)能系統(tǒng)來儲(chǔ)存多余的電力，避免再生能源受天氣波動(dòng)影響供電，而儲(chǔ)能系統(tǒng)除了儲(chǔ)存電力以外還能在電網(wǎng)中扮演著「緩沖」的重要角色，就是因?yàn)橛袃?chǔ)能，才能順利調(diào)度電力與電網(wǎng)提高穩(wěn)定性。

而在經(jīng)濟(jì)效益上，儲(chǔ)電站除了主要是做電力配送調(diào)節(jié)功能，還能在離峰時(shí)儲(chǔ)電，高峰電價(jià)高時(shí)賣出，低買高賣賺取價(jià)差。

以臺(tái)電為例去年就開始對(duì)外招標(biāo)「儲(chǔ)能自動(dòng)頻率控制 (AFC) 調(diào)頻備轉(zhuǎn)輔助服務(wù)」采購(gòu)，臺(tái)普威取得2MW=2百萬瓦(MW)儲(chǔ)能電池系統(tǒng)服務(wù)合約，經(jīng)過數(shù)月完成案場(chǎng)設(shè)置、并聯(lián)送電，通過臺(tái)電驗(yàn)證，建立了國(guó)內(nèi)新型態(tài)的電力系統(tǒng)調(diào)度環(huán)境。

其中以金門電廠示范為例，所建立的2MW為大供電功率，1MWh則為電池容量，由一個(gè)40呎的MIT國(guó)產(chǎn)鋰電池儲(chǔ)能貨柜組成，內(nèi)含462個(gè)電池模塊，總儲(chǔ)電量超過1000度(kWh，瓩時(shí))，另搭配一個(gè)20呎的電網(wǎng)級(jí)功率調(diào)節(jié)系統(tǒng)貨柜，若以2MW功率供電，可持續(xù)半小時(shí)，而以1MW供電則可持續(xù)1小時(shí)。

下面由儲(chǔ)能單元基本組成到系統(tǒng)建立提供大家說明參考。

儲(chǔ)能系統(tǒng)**層：原材料及電池材料

儲(chǔ)能系統(tǒng)需要電池作為基礎(chǔ)。原材料主要是礦區(qū)，電池材料指的是正極、負(fù)極、電解液、隔膜等，要與其競(jìng)爭(zhēng)較不易，且上游的資本密集度很高，要在這里存活，口袋得很深?？赡苡械臋C(jī)會(huì)落點(diǎn)在電解液、隔膜這兩塊。

儲(chǔ)能系統(tǒng)第二層：電池芯

把這些電池材料組合在一起，就成為電池芯。雖然每個(gè)設(shè)計(jì)差異很大，不過為了簡(jiǎn)單理解，一個(gè)1MW儲(chǔ)能系統(tǒng)大約會(huì)有14,000顆電池（以20安時(shí)為例），大概是十臺(tái)特斯拉電動(dòng)車80,000顆電池的容量，只不過儲(chǔ)能系統(tǒng)用的電池比電動(dòng)車的大很多。

目前電網(wǎng)與電動(dòng)車的應(yīng)用場(chǎng)景中，鋰電池的正級(jí)材料大體上可以分成三大類：鈷酸鋰(LCO)、磷酸鐵鋰(LFP)、三元材料(NMC)。臺(tái)灣及中國(guó)大陸因?yàn)樽非驝P值，以磷酸鐵鋰俗稱鋰鐵電池為主；日本Panasonic與韓國(guó)LG/Samsung則是三元材料俗稱鋰三元，因?yàn)橛畜w積容量比優(yōu)勢(shì)，這讓他們?cè)陔妱?dòng)車市場(chǎng)很吃香。

儲(chǔ)能系統(tǒng)第三層：電池模塊

模塊廠就是將很多電池芯串并組合在一起成為模塊，以方便管理的組裝技術(shù)負(fù)責(zé)廠，在制作模塊時(shí)，會(huì)建立**層小型電池管理系統(tǒng)，并將消防防護(hù)機(jī)制也設(shè)計(jì)在內(nèi)，以防止電池芯之間的延燒，這部分同時(shí)也是通過國(guó)際安全認(rèn)證如IEC、UL重要的環(huán)節(jié)，也是同樣資本需求密集度高的分工產(chǎn)業(yè)，務(wù)必了解市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)規(guī)模與具有價(jià)格競(jìng)爭(zhēng)力。

儲(chǔ)能系統(tǒng)第四層：電池機(jī)柜及電池管理系統(tǒng)

把14~21串電池模塊像抽屜一樣收起來，就是電池機(jī)柜，為了要管理電池芯和模塊，需要更高一階的電池管理系統(tǒng)給電池命令，他才知道要怎么行動(dòng)，電池管理系統(tǒng)也會(huì)常常檢查每顆電池芯的狀態(tài)，并盡量維持電池芯之間的平衡。

儲(chǔ)能系統(tǒng)第五層：功率調(diào)節(jié)器

功率調(diào)節(jié)器是連接電池機(jī)柜與電網(wǎng)應(yīng)用的關(guān)鍵，它可以雙向轉(zhuǎn)換。放電就是將電池的直流電轉(zhuǎn)換成一般電力公司的交流電，充電則是把一般電力公司的交流電轉(zhuǎn)換成電池的直流電儲(chǔ)存起來。需要跟電網(wǎng)溝通的機(jī)器設(shè)備都需要雙向轉(zhuǎn)換的功能，只是看用什么方式做，例如：電動(dòng)車就是靠著充電樁，可以把交流電轉(zhuǎn)直流電，或是反向直流轉(zhuǎn)交流。

儲(chǔ)能系統(tǒng)第六層：能源管理系統(tǒng)

在儲(chǔ)能系統(tǒng)中，其中能源管理系統(tǒng)是涵蓋控制器的整套監(jiān)控系統(tǒng)，不管是節(jié)能、創(chuàng)能、儲(chǔ)能、智慧系統(tǒng)整合，只要牽涉到許多用電設(shè)備、發(fā)電設(shè)備、儲(chǔ)能設(shè)備等之間的整合工作，都需要一個(gè)能源管理系統(tǒng)，用來管理功率調(diào)節(jié)器何時(shí)充放電，還包含監(jiān)視電池儲(chǔ)存的環(huán)境溫濕度、消防系統(tǒng)、門禁系統(tǒng)等，相當(dāng)于儲(chǔ)能系統(tǒng)的大腦。能源管理系統(tǒng)要能跟電池管理系統(tǒng)、功率調(diào)節(jié)器對(duì)話，若調(diào)度的不好，就可能出現(xiàn)安全設(shè)計(jì)上的漏洞，也是非常重要的環(huán)節(jié)。

儲(chǔ)能系統(tǒng)第七層：儲(chǔ)能系統(tǒng)及系統(tǒng)整合

買儲(chǔ)能系統(tǒng)不像是買電動(dòng)車，更多時(shí)候你需要的是客制化設(shè)計(jì)，畢竟每個(gè)需要儲(chǔ)能系統(tǒng)的應(yīng)用場(chǎng)景都不同。因此你需要選擇一個(gè)系統(tǒng)整合商來替你把整套儲(chǔ)能系統(tǒng)組裝起來。系統(tǒng)整合商通常會(huì)開發(fā)能源管理系統(tǒng)，以確保它采購(gòu)來的各式零件，能達(dá)成很好的執(zhí)行質(zhì)量。

全球儲(chǔ)能市場(chǎng)分析

美國(guó)是現(xiàn)有單一國(guó)家中的儲(chǔ)電大國(guó)，根據(jù)儲(chǔ)電量排名，西門子北美公司Flunence位居北美排一，西班牙商N(yùn)idec ASI排二，Telsa居排三，RES排四，而普威（Powin Energy）排五名。依照過去2019年已接到250兆瓦訂單，以全球球北美儲(chǔ)能需求逐年翻倍成長(zhǎng)，2020年簽約待交貨訂單上看1.5~1.8GW規(guī)模，而全球儲(chǔ)能市場(chǎng) (energy storage) 于2021年將比2020年增加一倍以上，全球電池儲(chǔ)能市場(chǎng)預(yù)計(jì)將在2025年達(dá)到110.4億美元的規(guī)模，市場(chǎng)于5年內(nèi)增長(zhǎng)近50億美元。

中國(guó)儲(chǔ)能市場(chǎng)可望于2025年超越美國(guó)

GlobalData的分析資料顯示，亞太地區(qū)（APAC）是2020年非常大的電池儲(chǔ)能系統(tǒng)市場(chǎng)，占全球市場(chǎng)裝機(jī)量的49.9％，預(yù)估到2025年，亞太地區(qū)仍將保持不變的地位，且市占率會(huì)提升到百分之五十四；其次是歐洲、中東、非洲和美國(guó)。GlobalData同時(shí)指出，中國(guó)在2025年時(shí)市占率可能會(huì)超越美國(guó)，排在全球首；按照其能源容量安裝目標(biāo)，估計(jì)中國(guó)儲(chǔ)能市場(chǎng)到2025年的累計(jì)安裝容量將達(dá)近12GW，而市場(chǎng)值將達(dá)到32.2億美元。

國(guó)內(nèi)儲(chǔ)能生態(tài)系統(tǒng)供應(yīng)商

廣錠科技與美國(guó)普威（Powin Energy）、日本村田從2019年就開始合作計(jì)劃爭(zhēng)取臺(tái)灣儲(chǔ)電、售電商機(jī)，從儲(chǔ)能方案設(shè)計(jì)開發(fā)、電池芯、電池模塊供應(yīng)，到設(shè)備組裝及監(jiān)控軟件一條龍式搶吃臺(tái)灣儲(chǔ)能市場(chǎng)，并于2020年宣布所合資的臺(tái)普威能源已標(biāo)到的臺(tái)電的儲(chǔ)能自動(dòng)頻率控制（AFC）調(diào)頻備轉(zhuǎn)輔助服務(wù)15MW標(biāo)案，已經(jīng)正式完成案場(chǎng)設(shè)置及并聯(lián)，并通過驗(yàn)證。歷時(shí)2個(gè)半月，已在2021年開始分批交貨。

而兆科所提供的TIF140-16-11F導(dǎo)熱硅膠片,主要應(yīng)用在電池模塊底部墊放于電池機(jī)柜中時(shí)所需的導(dǎo)熱絕緣材料，由于材料有穩(wěn)定電池模塊溫度控制的功效，藉由系統(tǒng)溫控調(diào)節(jié)下協(xié)助電池維持一定溫度，可減少壽命減損，并且在充放電下確保所串聯(lián)電池模塊于儲(chǔ)能機(jī)柜中絕緣安全性。

導(dǎo)熱硅膠片15ABUIABACGAAg0Z67-gUomOaG3AcwgAU4gAU