一、溫控是儲能安全經(jīng)濟運行的重要保障
1.1 熱失控是儲能電站事故頻發(fā)的主要原因之一
儲能電站事故頻發(fā)，危及生命財產安全。據(jù)北極星儲能網(wǎng)不完全統(tǒng)計，2011年-2021年10年間，全球共發(fā)生50起儲能電站起火 爆炸事故。其中，韓國30起、中國3起、美國2起、日本1起、比利時1起。
儲能電站事故主要原因在于：鋰電池自身及管理系統(tǒng)缺陷、鋰電池內部熱失控、充放電散熱不暢。發(fā)生事故的儲能電站多采用 鋰電池，北京大紅門儲能電站主要系磷酸鐵鋰電池內短路起火導致，而國外儲能事故主要是鋰電池管理系統(tǒng)和鋰電池電芯缺陷 為主。借鑒新能源車起火爆炸經(jīng)驗分析，其故障大多由熱失控引起的，其次是充電過程散熱不暢所致。
政策明令，安全是儲能發(fā)展的底線。國家能源局發(fā)布《電力安全生產“十四五”行動計劃》，重點強調電化學儲能安全運行技 術提升；《新型儲能項目管理規(guī)范（暫行）（征求意見稿）》強調堅持安全第一原則，提出全生命周期安全管理要求，提出原則上不新建大型動力電池梯次利用儲能項目，避免高安全問題發(fā)展。
1.2 鋰電池最佳溫度區(qū)間10-35℃，溫控技術要求凸顯
儲能電池最佳溫度區(qū)間在10℃-35℃，單體間的溫差均不超過5℃為佳。10℃-35℃是鋰電池最佳溫度區(qū)間，以可維持其在最佳 使用狀態(tài)，保證儲能系統(tǒng)的性能和壽命。-20℃-45℃內是鋰電池工作溫度區(qū)間，但鋰電池會面臨壽命衰減、電解液凝固、抗阻 增加、電池容量明顯下降等問題。溫度超60℃時，鋰電池內部有害化學反應速率提高，使得電芯失控、BMS失效、PCS保護失 效等。溫度小于-30℃時，電池的容量和功率急劇降低，特別是充電容量和充電功率下降更加明顯，導致儲能系統(tǒng)經(jīng)濟性銳減。
自然通風散熱下儲能集裝箱工作溫度遠超最佳溫度區(qū)間，溫控作用必要性凸顯。由于儲能系統(tǒng)對電池循環(huán)壽命、一致性等要求 更高，磷酸鐵鋰電池更適宜鋰電池儲能系統(tǒng)。在國際標準的 40 英尺儲能集裝箱，以磷酸鐵鋰電池為電池組，實驗發(fā)現(xiàn)，在單 側自然通風下，整個儲能系統(tǒng)內部溫度高達150-170℃，遠超鋰電池組最佳工作區(qū)間10-35℃，且電池組內部溫度一致性極差， 最高溫差近 20 ℃。由于工作溫度超最佳溫度100℃以上，儲能系統(tǒng)通過溫控系統(tǒng)對鋰電池進行熱管理十分必要，且儲能溫控難 度高。
1.3 鋰電池放電倍率越大、工作時長越長，產熱量越多
電池產熱由焦耳熱和反應熱兩部分組成，均受到環(huán)境溫度、工作時長、充放電倍率影響。電池產熱最主要的熱量來源是焦耳 熱，焦耳熱主要是由于電流經(jīng)過電池的極柱、電解液、隔膜等存在電阻的地方，因焦耳效應發(fā)出的熱量，其在充、放電過程 當中均為放熱反應；反應熱主要系鋰離子在正負極間嵌入/脫嵌的過程會伴隨著熱量的變化。
二、儲能溫控中液冷技術滲透率預計持續(xù)提升
2.1 儲能溫控技術以風冷、液冷為主，熱管、相變在研
目前以風冷、液冷為主，熱管冷卻、相變冷卻處在研階段。
風冷：以空氣為冷卻介質，利用對流換熱降低電池溫度的一種冷卻方式。但由于空氣的比熱容低，導熱系數(shù)也偏低，更適用于 功率相對較小的通信基站、小型儲能系統(tǒng)等。
液冷：利用液體對流換熱轉移電池工作產生的熱量。由于液體比熱容及導熱系數(shù)都高于空氣，更適用于高功率的儲能系統(tǒng)、數(shù) 據(jù)中心、新能源汽車等。
熱管冷卻：熱管冷卻是依靠封閉管殼內工質相變實現(xiàn)換熱，分為冷端空冷和冷端液冷。目前處于在研階段，本文暫不展開討論。
相變冷切：相變冷卻是利用變相材料發(fā)生相變吸收能量的一種冷卻方式。目前處于在研階段，本文暫不展開討論。
2.2 技術現(xiàn)狀：風冷現(xiàn)階段市場滲透率高，液冷產品推廣力度加大
風冷現(xiàn)階段市場滲透率高。受益于目前儲能發(fā)展仍處于初期階段，項目多為容量、功率較小的小型儲能系統(tǒng)，風冷制冷效率 可滿足需求，經(jīng)濟性占優(yōu)支撐其市場較高滲透率。
風冷單GWh價值量0.3億，相對液冷系統(tǒng)經(jīng)濟性占優(yōu)。 液冷系統(tǒng)相對復雜，主要包括水冷板、水冷管、水冷系統(tǒng)、換熱風機等。根據(jù)華經(jīng)產業(yè)研究院數(shù)據(jù)顯示，目前整套液冷系統(tǒng)方 案價值量約0.8-1億元/GWh，其中液冷板合計總價值量占比最高，一般約0.5億元/GWh；風冷系統(tǒng)方案結果較為簡單，價值量相對較低約0.3億元/GWh。
風冷相對液冷可靠性高：①風冷系統(tǒng)結構簡單，更易于安裝、維護；②部分液冷系統(tǒng)仍存在冷卻液泄露、故障點多等風險， 風冷系統(tǒng)可靠性相對更高。
風冷制冷效率仍可提高，市場空間仍有一席之地。風冷可通過優(yōu)化風道設計等，控制氣流方向、流速及途徑，以此提高制冷 制熱效率。
2.3 技術趨勢：液冷滲透率提升，風冷仍具一席之地
風冷、液冷如何選擇？ 儲能溫控技術選擇是綜合考慮安全性、經(jīng)濟性、電池PACK設計、所處環(huán)境等因素的結果，并非單純考慮冷卻性能。
制冷功率需求高低： ①若儲能項目產熱功率低，則對制冷需求小，風冷效果可滿足、適配度更高； ②若儲能項目產熱功率高，則對制冷需求大，部分場景需要液冷技術才可滿足；
儲能項目成本敏感度：據(jù)華經(jīng)產業(yè)研究院統(tǒng)計，風冷單GWh0.3億元、液冷單GWh0.9億元，其中液冷主機系統(tǒng)約0.5億 元/GWh 。 ①目前儲能處商業(yè)化發(fā)展初期，成本敏感度高，有利于較高風冷滲透率，按照成本敏感高低排序：大型儲能>工商業(yè)儲能 >家儲。 ②隨著儲能盈利模式改善，成本敏感度下降，液冷滲透率有望提升，為滿足安全需求，大型儲能項目有望大規(guī)模引入液 冷。
儲能電池PACK設計：不同溫控技術的儲能電池PACK設計存在差異，風冷、液冷受電池PACK被動選擇。 ①風冷的儲能系統(tǒng)結構簡單、可靠性高、易于維護，但系統(tǒng)體積密度低。 ②液冷的儲能系統(tǒng)體積密度高、系統(tǒng)緊湊，但安裝維護難度大、可靠性低。
儲能項目所處環(huán)境：室外溫度會影響風冷、液冷的制冷效率 。①風冷不適應于極端高溫、風沙大的地方：風冷靠與外界空氣進行對流換熱，外界溫度高換熱效率低；風沙大的地方易 入侵腐蝕電池系統(tǒng)。 ②液冷不適應于極端低溫、遠離水源的地方：低溫下，冷卻劑易凍結無法進行熱管理；液冷靠液體對流換熱，所以需要 消耗大量水。
三、多成長賽道共促溫控行業(yè)持續(xù)增長
3.1 溫控技術同源，儲能溫控企業(yè)普遍從其他賽道切入
儲能仍處于早期階段，儲能溫控企業(yè)均從其他賽道切入，主要以精密 溫控企業(yè)、新能源車溫控企業(yè)、工業(yè)溫控企業(yè)行業(yè)為主。
精密溫控節(jié)能設備又稱精密空調，其主要服務對象為電子設備，以數(shù)據(jù)中心（IDC）溫控、5G基站溫控設備為主。集裝箱 數(shù)據(jù)中心和集裝箱儲能較為類似，對集裝箱內溫度和適度控制要求高；5G基站溫控與儲能溫控同為箱柜模式，且應用場景 皆為戶外，使得技術具有遷移性，但同時5G基站制冷量小，難以滿足容量不斷增大的儲能系統(tǒng)制冷需求。
新能源車溫控和儲能系統(tǒng)溫控的對象同為電池，兩者具有較高同源性，但前者的制冷量與集裝箱式儲能系統(tǒng)存在較大差距。
工業(yè)溫控和儲能溫控都需應對空氣雜質、液體雜質等戶外環(huán)境影響，且同樣具有工業(yè)級可靠性要求，但前者制冷系統(tǒng)相對 簡單，且控溫要求低于儲能系統(tǒng)。（報告來源：未來智庫）
儲能溫控市場格局未定，發(fā)展前景高。據(jù)BNEF預測，未來十年將全球投資2620億美元部署345GW/999GWh的儲能系統(tǒng)， 下游需求旺盛，帶動溫控需求高增長。各企業(yè)布局溫控儲能，以期把握新的增長極。
3.2 儲能溫控：大型儲能是儲能發(fā)展關鍵，也是儲能溫控主賽道
大型儲能是儲能更大規(guī)模發(fā)展關鍵，預計將維持高占比。以全球兩大主要市場美國和中國為例，
美國新增投運規(guī)模以表前大型儲能為主，大型化趨勢明顯。據(jù)Wood Mackenzie數(shù)據(jù)，2021年美國新增儲能容量10.5GWh， 其中表前占比高達87.6%。據(jù)該機構預測，美國2021-2026年累計儲能容量202.5GWh，其中表前占比始終高達79.8%。
中國儲能增長點在于電源側和電網(wǎng)側，以調峰調頻為主。當前中國電化學儲能增長主要依靠發(fā)電側強制配儲政策驅動，且政 策逐步傾向于大容量的共享儲能項目，近兩年大容量項目備案量快速提升。據(jù)北極星儲能網(wǎng)不完全統(tǒng)計，2021年備案的共享 儲能項目達85個，總建設規(guī)模超12GW/24GWh。
大型儲能具有容量大、運行環(huán)境復雜等特點，對溫控系統(tǒng)要求更高，有望提升液冷比重。大型儲能的電池容量以MWh計，是 電動車儲能電池容量的數(shù)十倍到百倍。大型儲能將大量電池密集排布在集裝箱等密閉環(huán)境，在電網(wǎng)調度下直面復雜的運行環(huán) 境，散熱要求高。同時大型儲能初始投資大，對可靠運行、利用率、循環(huán)壽命等要求高，對于保障電池最佳工作狀態(tài)的溫控 要求高。調峰大容量長時長、調頻高倍率趨勢，有望帶動大型儲能液冷滲透率提高，并驅動整體溫控需求規(guī)模高增。
3.3 IDC溫控：“東數(shù)西算”更添行業(yè)動力，低PUE助推液冷滲透率提升
互聯(lián)網(wǎng)和云計算推動IDC大規(guī)模發(fā)展，“東數(shù)西算”更添強大動力。2014年我國IDC市場規(guī)模僅為372億元，2020年增至2238 億元，年復合增長率為31.8%，據(jù)工信網(wǎng)預計，2021年我國數(shù)據(jù)中心市場規(guī)模將達到2486億元。2022年2月，國家發(fā)展改 革委、國家能源局等聯(lián)合印發(fā)文件，同意在京津冀、長三角、粵港澳大灣區(qū)等8地啟動建設國家算力樞紐節(jié)點，并規(guī)劃了10 個國家數(shù)據(jù)中心集群，“東數(shù)西算”工程將推動數(shù)據(jù)中心進一步加速發(fā)展。
數(shù)據(jù)中心溫控能耗高，溫控節(jié)能是降低PUE的關鍵。隨著高性能芯片的發(fā)展，數(shù)據(jù)中心的熱流密度不斷升高，數(shù)據(jù)中心對 于溫控系統(tǒng)的需求不斷增加。由于電力成本占整個數(shù)據(jù)中心日常運維支出成本的50%-60%，其中溫控系統(tǒng)的功耗約占數(shù)據(jù) 中心總功耗的40%，降低溫控能耗是降低數(shù)據(jù)中心PUE（數(shù)據(jù)中心總設備能耗/IT設備能耗）的關鍵。政府部門對高能耗問 題提出更嚴格的管理要求，《關于加強綠色數(shù)據(jù)中心建設的指導意見》要求到2022年數(shù)據(jù)中心PUE達到1.4以下，將進一步 提升溫控市場需求。
四、溫控市場空間測算
4.1 電力儲能溫控市場空間測算
對全球電力儲能溫控市場空間測算的核心假設：
大型儲能： 2022年-2025年裝機量分別為31/54/81/148GWh；
液冷占比：33%/45%/50%/55%；
工商業(yè)儲能： 2022年-2025年裝機量分別為7/11/17/33GWh；
液冷占比：30%/35%/40%/45%；
溫控系統(tǒng)價值量： 2021年風冷價值量為0.3億元/GWh； 液冷價值量0.9億元/GWh； 2022-2025年每年分別降幅5%。
測算結果： 預計2022年全球電力儲能溫控市場規(guī)模達17.62億元； 其中風冷、液冷占比分別為67.56%、32.44%； 預計2025年全球電力儲能溫控市場規(guī)模達91.00億元； 其中風冷、液冷占比分別為46.83%、53.17%； 2021-2025年全球電力儲能溫控市場規(guī)模CAGR達103.65%。
4.2 其他賽道溫控市場空間測算
對全球IDC溫控市場空間測算的核心假設：
2021-2025年IDC（除服務器）總投資為： 13627/14263/14931/15630/16569億元；
溫控系統(tǒng)價值量： 2020年溫控系統(tǒng)成本占比為9%；往后每年保持不變。
對全球市場5G基站溫控空間測算的核心假設：
2021-2025年5G基站新增裝機量為： 13/16/19/22/27GWh；
溫控系統(tǒng)價值量： 2021年溫控系統(tǒng)價值量為0.3億元/GWh，往后每年降幅 5% 。
全球新能源車溫控市場空間測算的核心假設：
2021-2025年新能源車市場規(guī)模為： 21263/25988/45675/75915/94815億元；
溫控系統(tǒng)價值量： 2020年溫控系統(tǒng)成本占比為1%，往后每年保持不變。
測算結果： 2025年上述其他賽道溫控市場總計達到2446億元； 2021-2025年CAGR達15.19%。
五、儲能溫控行業(yè)投資思路分析
5.1 儲能溫控行業(yè)投資邏輯：存量小，增速快，為重要增長極
從存量看：根據(jù)我們測算，相較于精密溫控、新能源車溫控、工業(yè)溫控行業(yè)，目前儲能行業(yè)屬于發(fā)展初期，因此儲能 溫控存量小， 2021年市場規(guī)模約為7.88億元，占比僅為0.54%；
從增速看：儲能溫控在2021-2025年內其CAGR最大，達103.65%，發(fā)展速度快，遠超其他行業(yè)溫控發(fā)展速度，未來市 場規(guī)模占比也在不斷提高，到2025年達91.00億元，占比達3.59%，為溫控行業(yè)新的增長極。
5.2 儲能溫控選股方向
短期看先發(fā)優(yōu)勢：短期內主流企業(yè)受益于先發(fā)優(yōu)勢，技術相似性和可遷移性決定儲能溫控切入速度
先發(fā)優(yōu)勢取決于技術相似性和可遷移性，主要看技術類型、制冷量規(guī)模等要素。風冷技術方面，儲能業(yè)務布局早、 業(yè)務范圍廣的企業(yè)具有較為顯著的先發(fā)優(yōu)勢，以精密空調企業(yè)為主。液冷技術方面，機柜類和集裝箱儲能類制冷量 差別大，不同類型企業(yè)的先發(fā)優(yōu)勢不同。新能源車熱管理企業(yè)的先發(fā)優(yōu)勢在于機柜類儲能，制冷量較大的集裝箱類 儲能仍存供應鏈等多方面短板。集裝箱類儲能門檻相對較高，主要在于企業(yè)先期布局。
初期技術壁壘有限、市場格局未定，切入速度是競爭關鍵。從現(xiàn)有市場格局看，在儲能領域已有布局的企業(yè)為：① 精密溫控：英維克、申菱股份；②新能源車溫控：松芝股份、奧特佳；③工業(yè)冷卻：高瀾股份、同飛股份。英維克 早在2013年開始涉足儲能領域，且以精密溫控為主營業(yè)務，是IDC數(shù)據(jù)溫控龍頭企業(yè)，目前已實現(xiàn)儲能項目營業(yè)收 入，先發(fā)優(yōu)勢最足。
中期看定制化能力：當前儲能系統(tǒng)標準化程度低，應用環(huán)境復雜，相應溫控定制化程度高
下游儲能電池PACK設計差別大：①對于不同應用場景，儲能系統(tǒng)容量、倍率等性能參數(shù)不同，相應產熱率不同，相應對溫度控制的需求不同。②電池企業(yè)PACK設計各異，溫控企業(yè)需和下游客戶緊密協(xié)作，進行適配設計。
儲能系統(tǒng)所處環(huán)境差異大 ：①IP防護等級、極端氣溫環(huán)境、日照輻射、沙塵柳絮等環(huán)境因素對溫控技術選擇影響較大。風冷更適用于平均氣溫低、 空氣潔凈度高、臨近水源的環(huán)境；液冷更適用于平均氣溫高、空氣潔凈度低、較為干燥的環(huán)境。 ②儲能系統(tǒng)安裝場地也會限制儲能系統(tǒng)的設計，溫控系統(tǒng)需相應定制溫控設備布局、管道設計等。
儲能系統(tǒng)應用場景商業(yè)成熟度不一：①不同地區(qū)和應用場景的儲能項目對經(jīng)濟性要求存在不同，成本敏感性項目可能會相應降低溫控要求。 ②項目設計壽命也會影響溫控要求，體現(xiàn)為不同技術方案在全生命周期經(jīng)濟性的差別。
長期有望走向標準化
調峰調頻等表前儲能有望維持高占比，且成本敏感度高，對規(guī)?；当驹V求更為迫切： 以調峰調頻為代表的表前儲能是實現(xiàn)向含高比例新能源的電力系統(tǒng)轉型的關鍵，有望在新增儲能份額維持較高比重。 表前儲能均服務于公用電力事業(yè)，具有大規(guī)模、低成本的顯著特征，因此對儲能價格較為敏感，對規(guī)?；当驹V求 更為迫切。
儲能按應用場景分類類別多，但按物理特性分類類別少，有利于標準化： 儲能按應用場景可分為調頻、調峰、電網(wǎng)替代、用戶節(jié)能、需求響應等多種類別。 儲能系統(tǒng)主要物理參數(shù)有充放電倍率、備電時長、功率和容量，由于表前儲能通常采用集裝箱式模塊化設計，因此 儲能物理特性主要差別在于充放電倍率和備電時長。
表前儲能有望通過標準化實現(xiàn)規(guī)模化降本，將促進儲能溫控環(huán)節(jié)的標準化： 以標準化實現(xiàn)規(guī)?；潜砬皟δ芪磥韺崿F(xiàn)降本的一條重要路徑，有望推動儲能溫控環(huán)節(jié)的標準化。
5.3 英維克：國內領先精密溫控龍頭，布局儲能構筑溫控大平臺
以IDC、通信溫控起步，后逐步布局儲能領域。公司主營業(yè)務可分為四大類：機房溫控節(jié)能產品、機柜溫控節(jié)能產品、 新能源車用空調、軌道交通空調。 2006年首次推出IDC機房空調（機房溫控節(jié)能產品）、通信基站專業(yè)空調、通信 戶外柜專用空調（機柜溫控節(jié)能產品）； 2015年成立深圳科泰，主營新能源車用空調，2018年收購上?？铺?，主營 軌道交通空調；公司儲能產品主要依托機柜溫控節(jié)能產品進行衍生應用，早在2013年開始涉及儲能溫控，2020年推 出儲能液冷系統(tǒng)，已在中國、歐美多個國家得到應用。開拓電子散熱、冷鏈溫控、空氣環(huán)境控制新業(yè)務。電子散熱是 公司填補熱源散熱的空白，目前進展較慢，一旦技術突破，或帶來累積增。（報告來源：未來智庫）
5.4 同飛股份：工業(yè)溫控深耕二十年，布局儲能提升發(fā)展空間
圍繞工業(yè)制冷設備，擁有液體恒溫設備、電氣箱恒溫裝置、純水冷卻單元和特種換熱器四大類產品。主要涉及數(shù)控裝 備、電力電子裝置制冷領域；其中LCU系列純水冷卻單元、MCW系列水冷卻機、MCA系列電氣箱溫濕度調節(jié)機等產 品，為國家電網(wǎng)、南方電網(wǎng)等眾多重大項目穩(wěn)定運行提供了可靠保障。
技術可遷移性強，儲能業(yè)務有望高增帶來業(yè)績彈性。公司已有產品可有效遷移至儲能行業(yè)、新能源發(fā)電變流器等多個 領域。其中，公司液體恒溫設備技術可遷移生產液冷溫控產品，電氣箱恒溫裝置技術可遷移生產風冷溫控產品。目前 公司儲能業(yè)務量相對較小，但隨著儲能系統(tǒng)需求高增，公司液體恒溫設備、電氣箱恒溫裝置有望相應實現(xiàn)營收快速增 長。當前公司體量相對較小，有望實現(xiàn)較高業(yè)績彈性。
