中石油王会娟：浸没式冷却液储能电池高效散热安全与保障的创新解决方案

发布时间：

2025-10-27 00:00

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概要：

近日，2025中国国际电池工业博览会（IBIE2025）在深圳召开，同期会议2025中国国际电池应用大会暨第三届中国国际新型储能发展峰会上。中国石油润滑油公司工程师王会娟，分享了《浸没式冷却液储能电池高效散热安全与保障的创新解决方案》主题报告。

王会娟表示，当前全球电力需求激增，我国新能源开发加速向规模化、集约化转型，沙戈荒大基地已成为地面电站开发主流模式。但新能源的不稳定性与随机性，使大型储能站成为能源系统的关键支撑。

在储能技术中，电化学储能（尤以锂电池为核心）是新型电力系统的重要基础装备，全球市场年增长率超 60%。而锂电池的使用寿命与安全性能，高度依赖电芯温度的精准控制。近 5 年全球已发生 80 余起锂电池储能电站火灾爆炸事故，安全风险、电池寿命及温度均一性问题备受关注，浸没液冷储能由此成为新型解决方案。

王会娟强调，相较于风冷与冷板冷却，浸没式液冷在高倍率充放场景中优势显著。其不仅适用范围更广、均温性更优，还能规避泄漏导致的绝缘失效风险；而当前主流的冷板冷却，因介质导电，一旦泄漏便存在绝缘失效隐患。

浸没式液冷并非全新技术，其原理早在六七十年前便应用于传统变压器冷却。近年来，该技术凭借独特优势，开始在数据中心、基站、储能、新能源汽车及充电桩等多个领域加速探索与应用。

其核心原理是将发热设备（如服务器、电池电芯）直接浸没于冷却液中，通过冷却液循环实现直接散热。相较冷板的间接散热与传统风冷，其具备三大显著优势：

一是散热性能优异，可支持高功率、高倍率充放场景；

二是温度均一性好，能将电芯温差控制在 3℃及以内；

三是安全性更高，可有效抑制热失控扩散，同时降低电池全生命周期成本达 27%。

同时，从倍率上限、冷却效果、加热效果及温度均一性等维度对比，浸没式液冷在各类冷却方式中优势明显，被业内普遍认为是提升电池安全稳定性的长期可靠方案。

作为该技术的核心，浸没式冷却液需与设备直接接触，其开发重点围绕四大关键性能：绝缘性能、散热性能、材料相容性及安全性能。其中，安全性能涵盖长周期稳定性、使用寿命及阻燃性。当前，行业对冷却液的阻燃性存在普遍关切，不少人疑问其采用的油性介质是否会加剧燃烧，这也成为该技术推广过程中的核心关注点之一。

当前浸没式液冷冷却液主要分为氟化液与油类两大品类。氟化液因成本高昂，更适用于数据中心场景，在对成本敏感的储能领域推广潜力有限。油类冷却液涵盖矿物油、合成油、合成烃、硅油等，中石油润滑油公司经综合评估，最终选定碳氢类化合物作为核心方案。

王会娟进一步表示，为攻克浸没式液冷规模化应用瓶颈，其团队开展了系列关键实验，验证技术安全性与适用性。

材料兼容性实验：针对电芯顶贴片、蓝膜、热熔胶等核心部件，与不同基础油进行兼容性测试。结果显示，部分基础油（如 R2）会导致顶片脆化，而部分油类无明显影响。基于线缆等材料实验形成的兼容性 “红黑榜”，可作为初步筛选参考，但因不同厂家同材质产品差异较大，实际应用中仍需以实测结果为准。

电解液混合绝缘实验：针对电芯热失控后电解液泄漏至冷却液的担忧，实验表明，电解液与碳氢类冷却液会自然分层，循环搅拌后，只要电解液量控制在一定范围，对绝缘性能无明显影响。

电芯热失控安全实验：在搭载宁德时代 280 安时电芯的三电芯浸没式液冷平台上，完成针刺、过热等数十组热失控模拟实验。以针刺实验为例，电芯热失控时仅冒白烟，无起火爆炸，烟气持续 12 分钟且未发生热扩散；对比风冷场景下磷酸铁锂电芯失控即起火的现象，证实浸没式液冷通过隔绝空气，具备优异的阻燃与热失控抑制能力，为大型储能电站安全落地提供关键支撑。

经验证，碳氢类化合物产品核心性能优势突出：一是温度均一性优异，可避免单电芯温差导致的老化加速、产电异常等问题；二是合成油产品具备自熄性，燃烧时烟量小，脱离火源后可自行熄灭，而矿物油燃烧时浓烟且需强制灭火，硅油燃烧则会产生碳化硅附着物，增加后期处理难度；三是材料兼容性与绝缘稳定性表现良好。

值得一提的是，在行业应用与标准化布局中，浸没式液冷技术已具备成熟应用基础，2023 年 3 月南方电网已建成全球首个浸没式储能电站，目前运行稳定，且在海外数据中心领域应用时间较长。

从综合优势来看，该技术一是热扩散控制能力突出，实验中电芯间距仅 1 毫米仍未发生热扩散；二是可通过优化温度均一性与散热性能延长电池寿命；三是总拥有成本较低，未来结合消防系统优化有望进一步降低成本。

王会娟坚定的认为浸没式液冷将成为行业重要发展趋势，当前该技术在高效性、安全性及成本控制方面仍需持续优化完善。

中石油润滑油公司是中石油下属分公司，自 1950 年产出我国第一滴润滑油以来，已积淀 74 年军工级品质。作为国内绝缘液体领域权威机构与冷却液核心制造商，公司曾获国家科技进步一等奖，多次代表中国参与国际绝缘液体科研项目及标准制修订，产品广泛应用于荷电、特高压输电、军工装备、航空母舰、高铁、风力发电等关键领域；

同时在储能、数据中心、基站、充电桩等领域布局浸没式液冷技术，针对行业标准缺失现状，已联合中国电池工业协会牵头起草一项团标，并参与储能领域团标制定，推动行业规范化发展。

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