據高工儲能調研了解，目前液冷PCS與電池PACK的液冷大都是采用2套控制系統，同1套液體管路，從而來實現整套系統全液冷溫控。
當前，儲能產品的開發邏輯將聚焦極致安全、高能效長壽命和極簡集成設計。在大儲領域，交直流一體的設置，可以節省占地空間，提高系統效率，也備受青睞。在陽光電源、遠景能源、科陸電子、力神電池、融和元儲等推動下，加速釋放其產品生命力。
而在第二代電芯搭載的5MWh+儲能系統，上述技術趨勢尤為明顯。部分廠商認為，二者結合起來，可以帶來更安全、高效的儲能的系統。
據了解，設備廠商偏愛交直流一體的首要考慮在于安全、降本。但伴隨電站規模越大，散熱等安全難題備受關注，交直流一體、液冷PCS、一簇一管理正在成為儲能系統、電站變大之后的重要技術選擇。
交直流一體，系統走向高集成
據高工儲能不完全統計，陽光電源、遠景能源、科陸電子、力神電池、融和元儲等均發布了交直流一體的儲能系統。其中，陽光電源率先在儲能系統引入交直流一體、全液冷的溫控方式。交直流一體+全液冷，或將成為新一代電站中的“標配”。
據了解，交直一體意味著省去PCS、LC等設備占地及維護空間，占地節省29%，百兆瓦時儲能電站僅2000㎡?！敖恢币惑w”，可進一步免去現場PCS安裝、直流接線、通訊測試、充放電測試四大環節。
傳統的直流電纜長，裸露在外，風險隱患大。交直流一體系統直流不出柜，標準化短線纜內置于全液冷散熱“空調房”，避免各類安全隱患。此外搭載大電流AI滅弧技術，秒級關斷電弧，保護整柜安全。
2023年10月，陽光電源行業率先發布了交直流一體、全液冷的PowerTian 2.0。據陽光電源高管表示，“交直流一體”設計具備多種優勢，（1）大大簡化現場安裝調試，提高工程安全性和效率；（2）能量密度高；（3）安全性強；（4）循環壽命長，可維護性高；（5）實現構網型技術，電網友好；（6）采用液冷多種模式自動調節，運行能耗低。
今年上半年，由中國華能集團投資、十一科技EPC承建的“華能龍騰特鋼20MW/40MWh用戶側儲能項目”全容量并網發電，共投運8套2.5MW/5MWh陽光電源PowerTitan2.0液冷儲能系統。這是國內首座采用“交直流一體”設計的儲能電站，系統效率高于傳統儲能2%-3%，標志著“AC存儲”時代加速到來。
今年4月，遠景儲能發布全球首個“交直一體”5.6MWh儲能系統，雙液冷也是該產品重要搭配?！敖恢币惑w”結構，可使直流線纜不出柜，搭配出廠前預安裝、預調試，大幅降低安裝、調試時間，雙液冷高度集成，標準20尺集裝箱容量達5.6MWh。相比市面同類產品，EnPower智慧儲能全生命周期度電成本可降低45%。
“交直一體”結構，生命周期內性能表現更佳、運維更便利，適合儲能大規模、高性能部署，助力新型能源系統構建。
今年6月，力神電池發布全新一代20尺5MWh“交直流一體”液冷集裝箱。力神電池表示，將直流側與交流側集成在標準20尺儲能集裝箱中，相比傳統“一柜一PCS”，力神儲能產品實現了“一簇一PCS”，單簇管理，解決簇級并聯環流、簇間不均流及并聯容損三大問題；同時，簇控 BMS 和 PCS 高度融合設計，集成度更高，系統成本更優、空間利用率更高。
力神電池提到，“交直流一體”，可省去現場PCS安裝、直流接線、通訊測試、充放電測試等環節。高效集成及模塊化設計，使得標準20尺地基設計、施工更統一，可實現快速到站并網。在性能提升上，得益于“一簇一PCS”，系統全生命周期放電量可提升8%左右。
9月8日，融和元儲發布了新一代交直流一體液冷儲能系統集裝箱——“融和·玄武”。該系統是一款可適用全儲能場景的5MWh儲能系統，采用“交直一體”設計，一簇一管理，消除簇間環流。
自去年10月以來，以陽光電源為首行業率先推進交直流一體的儲能系統，今年至今已經有多家主流廠商跟進，在生產論證、產業落地驗證環節，交直流一體設計帶來的高集成化儲能系統的優勢逐漸明晰。
全液冷，電站走向大規模
據可靠數據測試，在環境溫度為43℃的100MW/200MWh大型電站區，使用常規散熱設計方案，生活區環境溫度為46℃，而電站內部環境溫度高達53.3℃。
與交直流一體，最好的搭檔是全液冷儲能儲能系統。全液冷儲能系統指的是電池PACK以及PCS的溫控方式，采用的全部是液冷。
液冷PACK自2022年開始冒頭，滲透率逐漸走高，采用的底部配置液冷板的方式居多。
去年，新發布的PowerTitan2.0采用液冷PACK+液冷PCS“全液冷”散熱，并搭載AI仿生熱平衡技術，具備速冷、微冷、加熱三種控溫模式，可根據電芯、環境溫度、運行工況智能切換，輔電能耗降低45%。
與此同時，科華數能、英飛源、禾邁電子、盛弘股份也加速加入液冷PCS陣列。
風冷PCS，是采用空氣作為冷卻介質，通過風扇等設備，將空氣吹過PCS組件，把熱量帶出至預制艙風道，再由預制艙內的空調系統進行散熱。其優勢在于系統結構相對簡單，初裝成本較低，但從散熱效率來看，風冷PCS明顯示弱。
有設備廠商表示，儲能PCS的液冷與風冷的路線選擇上，實際是功率與散熱需求的平衡，2.5MW功率等級下，風冷已基本達到散熱極限。
從這一角度來看，液冷PCS因為采用了高導熱系數的冷卻液作為介質，通過水泵驅動防凍液在液冷板內循環流動，能夠更直接地與PCS組件接觸，因此散熱效率更高。
今年8月，科華數能推出了全新一代S3—EStation2.0 5MW/10MWh智慧液冷儲能系統。系統采用“全液冷散熱+全站頂出風”的創新設計，破除“熱島”危機。
據透露，冷卻液的換熱系數與比熱容更高，且不受海拔和氣壓等因素影響，液冷系統擁有比風冷系統更強的散熱能力，更加適應大規模、高能量密度的儲能項目。
英飛源一技術專家告訴高工儲能，在充電模塊，液冷充電系統通過水泵驅動冷卻液在液冷充電模塊內部及外部散熱器之間循環，帶走模塊熱量，同時通過大風量風扇或是水冷機將熱量散走。充電模塊及系統內部的發熱器件通過冷卻液與散熱器進行熱交換，與外部環境完全隔絕，與灰塵、濕氣、鹽霧、易燃易爆氣體無接觸。
在英飛源人士看來，液冷充電系統可靠性遠高于傳統的風冷充電系統，同時液冷充電模塊無散熱風扇，通過水泵驅動冷卻液散熱，模塊自身零噪聲，系統則采用大風量低頻風扇噪聲低。英飛源自2022年就開始做液冷PCS，他們認為液冷在充電模塊的優勢可以復刻到儲能PCS領域。
今年4月，英飛源發布了Blue Ozean系列全液冷儲能系統，針對工地、礦山、海島等極端惡劣環境應用而設計。系統采用液冷PACK+液冷PCS的全液冷散熱設計，效果極佳，滿足持續1C充放電的散熱需求。
值得一提的是，第三方PCS廠家盛弘股份9月的上海展會上也發布了一款大功率液冷模塊化儲能變流器PWS1-225/450K-H-L，適配交直流一體系統，通過高效液冷設計，不僅提升散熱效率，更是在大型儲能電站中，破除長期困擾行業的“熱島”效應。
在愈來愈大的電站中，交直流一體、一簇一管理、全液冷或將成為重要進化方式。
直冷進入儲能勝算幾何？
值得一提的是，中車株洲所近期聯合14家產業鏈企業發布了一款面向未來的6.9MWh系統。其中，采用了首款儲能直冷機，采用相變直冷，無水循環。從此來看，直冷正在進入儲能領域。
據供應鏈廠家介紹，相較于傳統液冷，直冷技術采用制冷劑通過氟冷板直接冷卻電芯，減少了水系統的二次換熱，降低了換熱損失，令系統能效更高；另一方面因取締了水系統，沒有了“水患”，同時機組體積更小，噪音更低，于有限空間內能夠提供更大的制冷量，契合儲能系統能量密度漸趨增大、可利用空間愈發減小的發展趨向。
技術層出不窮的同時，儲能加快走向利用。9月9日，中國電力企業聯合會發布《2024年上半年電化學儲能電站行業統計數據》。
從運行情況來看，2024年上半年，電化學儲能運行情況相較去年上半年有所提升。日均運行小時由 4.17h提升至4.27h，日均利用小時由2.16h 提升至2.55h，日均等效充放電次數由0.58次提升至0.63 次(相當于每1.6天完成一次完整充放電)，平均利用率指數由 34%提升至42%。
在儲能走向利用的不久的未來，儲能技術應用比拼時代將加速到來。伴隨越來越多技術路線的交鋒，最終儲能領域或將出現新的格局亦未可知。但值得注意的，新的產品一定是基于底層技術的創新，才能帶給行業新的突破。
由高工儲能、高工產業研究院(GGII）聯合主辦的2024高工儲能年會將于12月11-13日在深圳舉行，屆時超1000位系統、電池、PCS、BMS、EMS、溫控消防、電站運營等產業鏈人士共聚一堂，共同探討儲能技術進化趨勢，加快推進儲能產業跨越周期、共贏未來。
