储能是解决我国电力系统供需不平衡问题的关键技术，也是实现“碳达峰”和“碳中和”战略目标的重要途径。国家发改委和国家能源局于2022年印发了《“十四五”新型储能发展实施方案》，明确了新型储能是构建新型电力系统的重要技术和基础装备，并要求到2030年全面推广新型储能市场化应用。集装箱储能系统因具有存储容量大、集成度高、可移动性好等优势，是新型储能事业发展中最有前景的储能方式。

集装箱储能系统依靠储能电池进行充电和供电，这就要求储能电池必须在合适的温湿度环境中工作。环境温度如果超出储能电池的工作范围，会使电池的内部材料发生分解反应，对电池容量和寿命造成不可逆的损伤；而环境湿度过高时，还会进一步加剧电池内部分解反应，引发泄漏风险。因储能电池工作环境恶劣导致的电池热失控，已成为集装箱储能系统发生火灾等安全性问题的重要原因。为此必须开发储能空调来控制合适的温湿度工作环境，对储能电池进行安全有效的热管理。

由于储能集装箱存在环境工况变化大、空间紧凑的难题，这对储能空调的开发提出了挑战。为了满足储能电池的热管理需求，储能空调的开发必须满足四个方面的性能要求。1）储能电池组的最佳工作温度区间控制：综合考虑储能电池的高效性和安全性，储能电池通常有一个最佳的工作温度区间，这就要求储能空调在面向较大的环境工况变化条件下均能保证储能电池组维持在该最佳工作温度区间内；2）单体储能电池的温度均一性控制：受储能集装箱空间紧凑导致散热不均匀的影响，电池组反复使用过程中的各单体电池老化程度存在差异，导致电池组的寿命往往是由性能最差的单体电池所决定，这就要求储能空调能够对各单体电池的温度均一性进行控制，保证各单体电池之间的温差足够小；3）储能电池组的防凝露控制：环境湿度的增加会引发凝露风险，导致电池出现内部分解反应并引起电池热失控，这就要求储能空调能够环境湿度进行控制，避免出现凝露风险；4）储能空调的能耗要低：现有的储能空调能耗在整个集装箱系统中的能耗占比可高达70%，这就要求储能空调必须提高能效以降低系统能耗。

对集装箱储能系统进行热管理方式的初始形式，就是引入外部环境中的空气跟电池组进行热交换；由于外部空气状态无法调节，造成此种热管理方式的效果较差。储能热管理的发展方向，是采用专用的空调；空调用于调节与电池组进行热交换的空气状态，或者先用于调节载冷剂温度，再由载冷剂与电池组进行热交换。由于目前尚没有规模化生产的集装箱储能系统专用空调，集装箱储能系统中需要的空调设备通常只能采用建筑用的房间空调器，难以完全满足集装箱储能系统的需求，因此迫切需要开发储能集装箱专用的空调。

综上所述，实现2030年全面推广集装箱储能系统市场化应用的目标，迫切需要专用的空调。为此需要尽早实现高性能储能集装箱专用空调的规模化生产，这就需要解决包括如何实现高能效的设计、如何实现高精度的控制在内的相关技术问题。

调研储能集装箱用空调与房间空调器在使用条件与运行工况上的异同，并确定房间空调器中哪些成熟的生产工艺与零部件供应链能够用于储能集装箱用空调。

- 对打造有别于房间空调器的储能集装箱用空调新制造工艺、新零部件产业链的技术经济性进行分析。

- 提出考虑技术经济性的高能效储能空调系统架构。

2）核心换热部件的结构与布局设计

- 针对储能空调中负责水回路-氟回路热交换、水回路-电池包热交换的核心换热部件进行调研与可行性分析，确定这些换热部件的类型。

- 建立基于计算机仿真的水-氟换热器的结构优化设计方法，提出适用于不同能力的储能集装箱用空调的水-氟换热器结构方案。

- 建立基于计算机仿真的水-电池换热器的结构与布局优化设计方法，提出适用于现有不同电池包排布的水-电池换热器结构和布局方案。

3）低温度波动高能效控制技术开发

- 建立空调-储能集装箱的联合动态仿真模型，包括预测储能集装箱动态热负荷变化的快速仿真模型、冷却水温与集装箱内温度动态变化的精确仿真模型、空调系统冷量变化与室温动态耦合模型等。

- 提出适用于储能空调的变蒸发温度控制策略，包括变频压缩机频率控制方案、变频水泵控制方案、以及电子膨胀阀控制方案等。

4）长期不间断运行可靠性提升技术

- 建立能够预测集装箱内电池包被冷却过程的凝露风险的仿真方法，并提出防凝露的水-电池换热器的结构优化方案。

- 建立预测水-氟换热器在极端寒冷工况下结冰胀裂风险的方法，并提出预防冻结胀裂的方案。

- 建立换热器长期运行时水侧积垢性能衰减和垢下腐蚀的定量评估方法，并提出延缓积垢性能衰减和垢下腐蚀的方案。

- 建立换热器长期运行时空气侧积灰性能衰减的定量评估方法，并提出抑制换热器表面积灰的方案

- 建立能够在有限的温度/压力传感器条件下实时远程监测和评估储能空调主要性能参数（包括制冷量、能效等）的算法，实现储能空调的性能衰减的预警。

拥有国内空调行业前三的综合性实验室，总建筑面积达5.3万m2。同时拥有完善的零部件检测系统，严格保证产品性能。拥有环境与可靠性实验室、环保检测实验室、化学分析实验室、材料力学实验室、电性能检测实验室，设备包括高低温试验箱、盐雾试验箱、光学耐候试验箱、耐老化检测设备、气相色谱质谱联用仪、原材料晶体分析系统、单面和双面动平衡检测仪、电子电器性能检测设备等。

拥有行业最全的焓差实验室、50米高落差焓差实验室（50HP）、北美焓差实验室(ETL)、舒适性实验室、安规实验室、EMC实验室、墙体共振实验室、半消声室，设备包括了100多套以及一流的进口设备B&K噪音振幅测试系统、EMI接收机、喀呖声分析仪、谐波发生器设备等，并自行研制了三综合试验装置，每一个检测室都配备了高精度的检测设备、资深的专家团队及自主研发的多项权威专利。实验室共获得CQC空调实验室节能项目比对测试， TUV CTF实验室资质、SGS CTF实验室资质等10余项国际认证。共有76份标准检测项目获得CNAS认可。通过素质求高、检测求准、作风求严、服务求效的精神来确保产品的质量。

• 提出的储能空调核心换热部件的结构与布局，能够确保集装箱内所有电池包的温度均匀性保持在5℃以内。
• 提出的低温度波动高能效控制技术，能够使空调系统能效比行业平均水平提升20%以上、温度波动降低到±1℃以内。
• 提出的可靠性提升技术，能够实现对集装箱空调部件内凝露和结冰进行预警、延缓换热器水侧积垢和空气侧积灰速度10%以上。
• 提出的储能空调运行状态远程监测和评估算法，对于储能空调主要性能参数的预测偏差小于10%。

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