河北京脈科技有限公司董事長(zhǎng)邊明義發(fā)表了名為《儲(chǔ)能行業(yè)冷卻液工質(zhì)的技術(shù)現(xiàn)狀與展望》的主題演講。
邊明義：我們是新面孔，我先把我這個(gè)企業(yè)介紹兩句，河北京脈科技有限公司前身是北京京脈工貿(mào)有限公司和河北京脈科技有限公司，成立2005年，因?yàn)?016年北京市政府往通州遷所以把我們這個(gè)企業(yè)外遷了，目前工廠在河北衡水，占地50畝。
今天的講演嘉賓非常多，20分鐘我這個(gè)PPT是講不完的，我先籠統(tǒng)地說(shuō)一下，大家下面如果有問(wèn)題可以私下交流。我們這個(gè)公司主要是研發(fā)生產(chǎn)冷卻液復(fù)合劑的企業(yè)，我們行業(yè)都能用到冷卻液，大家知道冷卻液是什么構(gòu)成的？純水+防凍劑+復(fù)合劑就構(gòu)成了冷卻液，這里面的核心技術(shù)是復(fù)合劑，我們企業(yè)是生產(chǎn)復(fù)合劑的企業(yè)。我們?yōu)槿珖?guó)700多家冷卻液生產(chǎn)企業(yè)提供復(fù)合劑，同時(shí)我們產(chǎn)品也出口到東南亞和西亞10幾個(gè)國(guó)家和地區(qū)。市場(chǎng)占有率在國(guó)內(nèi)70%左右，產(chǎn)品涵蓋了內(nèi)燃機(jī)冷卻液，動(dòng)力電池冷卻液，浸沒(méi)式液冷系統(tǒng)冷卻液，冷板式液冷系統(tǒng)冷卻液，以及化學(xué)儲(chǔ)能熱管理油液等等。在冷卻液這個(gè)領(lǐng)域最大的領(lǐng)域還是說(shuō)在內(nèi)燃機(jī)冷卻液，內(nèi)燃機(jī)冷卻液就是汽車?yán)鋮s液這一塊。
這個(gè)是我們以往獲得的一些國(guó)家支持，我們是國(guó)家高新企業(yè)，河北省的技術(shù)研發(fā)中心，也是我們冷卻液復(fù)合劑的單項(xiàng)銷售冠軍，是專精特新企業(yè)，參與了中國(guó)通信ODCC開放數(shù)據(jù)中心會(huì)員單位，在里面參加一個(gè)通訊數(shù)據(jù)中心的冷卻液的制訂標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)我們也是河北省水基產(chǎn)品研發(fā)技術(shù)中心。下邊幾個(gè)冷卻液標(biāo)準(zhǔn)是我們參與并發(fā)布的，跟新能源也是息息相關(guān)的。
因?yàn)閷?duì)儲(chǔ)能行業(yè)我不是特別的了解，跟咱們同行交流大家現(xiàn)在對(duì)技術(shù)也處于保密，所以說(shuō)也不愿意交流太深，起碼材質(zhì)上跟我的交流必須坦誠(chéng)，因?yàn)檫@個(gè)冷卻液出問(wèn)題就出到冷卻液和材質(zhì)的兼容性，如果這個(gè)上要保密，我們的交流是沒(méi)有意義的。
儲(chǔ)能最初經(jīng)歷的就是風(fēng)冷，因?yàn)閱挝惑w積密度能量的增加，熱冷是不滿足要求了，就開始出現(xiàn)了冷板式的冷卻，也是目前用量最多的，最流行的一種冷卻方式，浸沒(méi)式冷卻更多是出于安全需求，應(yīng)該也是未來(lái)必然的一個(gè)趨勢(shì)，但是用什么材質(zhì)大家目前這個(gè)行業(yè)還存在爭(zhēng)議。
風(fēng)冷我就不過(guò)多說(shuō)了，因?yàn)檫@個(gè)風(fēng)冷也不屬于我們研究的課題，冷板式冷卻液目前出的問(wèn)題比較多，實(shí)際出問(wèn)題的原因主要是在選用冷卻液的介質(zhì)上，南方地區(qū)不需要防凍的地方就直接用水，或者是用的去離子水，在北方地區(qū)就用的去離子水+乙二醇或者是去離子水+丙二醇，其實(shí)乙二醇就是防凍劑，在冷卻液里面起到防凍的作用，好多企業(yè)現(xiàn)在是自己購(gòu)買乙二醇或者丙二醇，然后自己做純凈水勾兌的沒(méi)有防腐蝕功能的防凍液，再有就是市場(chǎng)上買的劣質(zhì)防凍液，出問(wèn)題主要是由于這三種介質(zhì)出的問(wèn)題，為什么？因?yàn)檫@個(gè)里面如果不加功能性的防腐劑，即使選了去離子水也沒(méi)有用，乙二醇和水混合以后，很容易在溫度增加的情況下進(jìn)行酸化。
因?yàn)榱淤|(zhì)防凍液更別提了，這個(gè)行業(yè)水非常深，隔行如隔山，我聽一天大家的講座我也聽不明白多少東西，但是你們對(duì)冷卻液這個(gè)行業(yè)更生疏，這個(gè)水更深。因?yàn)檫@里面的基礎(chǔ)的原材料，同樣都叫乙二醇，從1000到5000都有，這種原材料的價(jià)格決定了產(chǎn)品的本質(zhì)，同時(shí)包括功能復(fù)合劑加不加，因?yàn)樯婕俺杀镜膯?wèn)題，還有涉及對(duì)一個(gè)產(chǎn)品的理解，不同領(lǐng)域在工業(yè)設(shè)備上在汽車上，電動(dòng)汽車上，數(shù)據(jù)中心領(lǐng)域儲(chǔ)能領(lǐng)域到底選用什么樣的復(fù)合劑這個(gè)是關(guān)鍵中的關(guān)鍵，也是冷卻液技術(shù)的核心。
上午有位專家講在國(guó)外考察儲(chǔ)能爆炸起火，其實(shí)在這種動(dòng)力電池上這種問(wèn)題也非常多，至于這里面一個(gè)是提出來(lái)了冷卻液的質(zhì)量防腐蝕，所以是電導(dǎo)率的問(wèn)題。冷卻液在整個(gè)儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)鏈重成本微不足道，所以大家感覺(jué)冷卻不過(guò)就是拿水把熱量帶走散了，感覺(jué)非常簡(jiǎn)單，實(shí)際上一點(diǎn)都不簡(jiǎn)單，正是因?yàn)槟惆阉紤]簡(jiǎn)單了，所以才會(huì)出現(xiàn)了這樣那樣這么多的問(wèn)題，所以說(shuō)儲(chǔ)能這個(gè)行業(yè)液冷的普及我可以說(shuō)這個(gè)問(wèn)題每年會(huì)層出不窮，所以每年都會(huì)開一次全國(guó)冷卻液技術(shù)交流大會(huì)，就是由我們京脈公司全額出資，召集全國(guó)的冷卻液生產(chǎn)企業(yè)與用戶參會(huì)，整個(gè)大會(huì)都是免費(fèi)的，我也希望明年的大會(huì)，我們開的第8屆了，如果不是3年疫情已經(jīng)是11屆了，大家有興趣可以參加第8屆全國(guó)冷卻液技術(shù)交流大會(huì)。
所有的腐蝕無(wú)非是金屬的腐蝕和非金屬材料不兼容造成的泄露，這些析出就是因?yàn)檫x擇的添加劑不當(dāng)，剛才上午在展臺(tái)上交流的時(shí)候，有兩個(gè)客戶也是提到了，很清楚出現(xiàn)絮狀凝固，硅膠，這些都是選擇冷卻液類型的時(shí)候出了問(wèn)題。冷卻液這個(gè)類型需要一對(duì)一的解決，比如說(shuō)你用了哪些材質(zhì)，因?yàn)樗械母g不過(guò)是說(shuō)有不同的金屬組成的一個(gè)容器，當(dāng)被這個(gè)液體連通以后存在電位差，一定把你的金屬材料，你所用的材料告訴我，不然這個(gè)復(fù)合劑是無(wú)法選配的。
我先說(shuō)一下我們的解決方案，冷板式的目前用量是最多的，對(duì)應(yīng)京脈10號(hào)熱管理液，為什么叫熱管理液？承擔(dān)的主要的功能是冷卻，如果北方地區(qū)特別冷的情況下，實(shí)際上是給這個(gè)液體加熱，讓電池處于一個(gè)比較合適的溫度范圍內(nèi)；包括將來(lái)浸沒(méi)式的冷卻液，都是要給一定的熱源，在一定的溫度下工作，如果零下幾十度啟動(dòng)對(duì)電池不利，現(xiàn)在的冷卻液一般不叫冷卻液，叫熱管理液，必要的時(shí)候要給它一個(gè)熱源。
針對(duì)儲(chǔ)能這個(gè)行業(yè)，我們把10號(hào)產(chǎn)品做了特定的設(shè)計(jì)，它的熱傳導(dǎo)性會(huì)更好，防腐的原理就是形成鈍化膜，因?yàn)榇嬖陔娢徊睿纬赦g化膜以后阻止電子轉(zhuǎn)移速度，這個(gè)膜越薄越利于換熱，溫度高的情況下復(fù)合劑不穩(wěn)定分解。
這個(gè)對(duì)電導(dǎo)率沒(méi)有設(shè)要求，基本上冷板式用的大量的冷卻液都沒(méi)有太關(guān)注電導(dǎo)率，下面的產(chǎn)品會(huì)涉及兩款超低電導(dǎo)的冷卻液，這款產(chǎn)品對(duì)于黃銅、不銹鋼、鑄鐵、碳鋼、三系鋁、四系鋁、六系鋁有很好的防腐能力，你所用的材料在不在我們的這些當(dāng)中？因?yàn)橄旅嫔婕暗碗妼?dǎo)的時(shí)候就包括不了這么多的金屬材料，所以說(shuō)我們私下交流一定把材料給我非常明確的交底。其實(shí)這里面還有焊料，錫焊、銅焊、銀焊，這些更容易從焊料處腐蝕。還有配方體系當(dāng)中不含硅、磷、硼、亞硝酸鹽，剛剛看到的結(jié)晶等等都是這些成分產(chǎn)生的。還有橡膠的兼容性，上面主要是說(shuō)的金屬材料和非金屬材料的兼容。我們這個(gè)產(chǎn)品好多都是在戶外，還要考慮到細(xì)菌長(zhǎng)時(shí)間的存放生藻，還要抑菌。溫度設(shè)計(jì)到零下65度到120度的區(qū)間，完全可以在國(guó)內(nèi)任何地區(qū)都滿足使用，使用壽命可以達(dá)到20年，實(shí)際30年也沒(méi)有問(wèn)題，因?yàn)檫@個(gè)的緩釋原理是一個(gè)吸附成膜，所謂的吸附成膜就是可以重復(fù)用，不消耗，所以說(shuō)壽命非常長(zhǎng)。硅磷這些無(wú)機(jī)鹽是氧化成膜原理，是化學(xué)膜，要生成第三種物質(zhì)要不斷地消耗，我們?cè)诃h(huán)境當(dāng)中，溫度高，或者pH值有變化，抑或是液體沖擊導(dǎo)致這些膜都是有可能發(fā)生斷裂的，斷裂以后就會(huì)需要新的緩蝕劑重新生成這種氧化膜，所以要不斷的消耗，物理成膜是吸附原理，掉下來(lái)還能上去，簡(jiǎn)單的說(shuō)就是這樣的道理，所以說(shuō)壽命是很長(zhǎng)的。
我們?cè)谧瞿M的時(shí)候，在實(shí)驗(yàn)室大概跑三個(gè)月在機(jī)器上，給它加上腐蝕鹽升溫，三個(gè)月的時(shí)間相當(dāng)于10萬(wàn)公里，我們?cè)跈z測(cè)里面添加劑的含量幾乎在99%，幾乎不消耗的。這個(gè)是冷板式冷卻液大家需要最多的一款產(chǎn)品。
這里面的金屬?zèng)]有鑄鐵了，這個(gè)電導(dǎo)率對(duì)鑄鐵是沒(méi)有作用的，這個(gè)電導(dǎo)率是300，為什么提了這么個(gè)產(chǎn)品，是跟中國(guó)石化共同指定的風(fēng)力發(fā)電逆變器上專用的一款冷卻液，當(dāng)時(shí)做的標(biāo)準(zhǔn)電導(dǎo)率不高于400，我們生產(chǎn)的這款產(chǎn)品是小于300的，我在這里為什么要寫300，是因?yàn)槲覀兤匠Ｉa(chǎn)的時(shí)候是有45的規(guī)格，這里面沒(méi)有列出來(lái)。在新能源這個(gè)行業(yè)里，大家有了一個(gè)共識(shí)，就是這個(gè)液體電導(dǎo)率是300us/CM的時(shí)候是界限，小于的時(shí)候可以認(rèn)定是絕緣的，短路以后不會(huì)產(chǎn)生電弧，如果高于300us/CM可以把液體當(dāng)做導(dǎo)體。我們跟兩個(gè)行業(yè)做了標(biāo)準(zhǔn)，我們定的是產(chǎn)品沒(méi)有使用的時(shí)候是300，如果使用過(guò)程當(dāng)中溫度越高，溫度每提高10度，電導(dǎo)率增加33%，而且在整個(gè)的運(yùn)轉(zhuǎn)環(huán)境當(dāng)中各種金屬和非金屬材料上剝落的離子都會(huì)增加液體的電導(dǎo)率。
還有一款產(chǎn)品小于2us/CM，這個(gè)是在批量供應(yīng)各個(gè)行業(yè)，實(shí)際上我們供應(yīng)的成品大概是在出廠0.3 us/CM，因?yàn)榘b的色母對(duì)電導(dǎo)率都有影響，在使用這個(gè)產(chǎn)品的時(shí)候，我還希望咱們專家私下討論，這個(gè)產(chǎn)品在已經(jīng)成熟的氫燃料電池應(yīng)用，沿用氫燃料電池維持低電導(dǎo)產(chǎn)品的解決辦法，我有一個(gè)建議：
1、有監(jiān)控。要來(lái)監(jiān)控這個(gè)電導(dǎo)率達(dá)到多少，這個(gè)成本并不增加多少在整套系統(tǒng)當(dāng)中。
2、如何控制電導(dǎo)率在使用當(dāng)中不上升？這個(gè)非常簡(jiǎn)單，就是上一個(gè)離子吸附器就可以了，如果說(shuō)這個(gè)行業(yè)覺(jué)得這個(gè)建議可以接受，咱們就私下多多交流。
這個(gè)基本上在1以下的可以認(rèn)為是絕緣的，這個(gè)相對(duì)于2000電導(dǎo)率的10號(hào)產(chǎn)品來(lái)說(shuō)，優(yōu)勢(shì)就是，即使泄露也不會(huì)發(fā)生短路。
除了剛才介紹的這3種都是水基的，浸沒(méi)式的是油基的產(chǎn)品，這個(gè)產(chǎn)品目前在儲(chǔ)能的數(shù)據(jù)中心這兩個(gè)行業(yè)里面，還處于摸索討論階段，在這個(gè)里面要進(jìn)行緊密的溝通和合作，我交流了不止一個(gè)工廠大家都非常謹(jǐn)慎，技術(shù)非常的保密，因?yàn)槲覀內(nèi)绻恢啦牧鲜鞘裁?，沒(méi)有辦法思考這個(gè)冷卻液的配方。浸沒(méi)式的有3種在實(shí)驗(yàn)的，只有氟化液有成熟案例的；但是真是貴，很貴，幾十萬(wàn)塊錢一噸，如果在儲(chǔ)能行業(yè)估計(jì)不現(xiàn)實(shí)，一個(gè)儲(chǔ)能柜才40萬(wàn)-50萬(wàn)。
硅油基可以作為浸沒(méi)式冷卻液，硅油最大的弊病就是因?yàn)樵蹅儍?chǔ)能不是一個(gè)全封閉的環(huán)境，尤其是南方，水氣如果特別大，硅油很容易吸水，硅見(jiàn)水就會(huì)形成二氧化硅，你看見(jiàn)的絮狀物硅膠就是要命的，我不知道儲(chǔ)能行業(yè)冷板是多大的孔徑？因?yàn)榈浆F(xiàn)在沒(méi)有一個(gè)企業(yè)跟我們交實(shí)底。
說(shuō)到微循環(huán)通道，我想起一個(gè)問(wèn)題來(lái)，作為冷卻液是換熱的介質(zhì)，你無(wú)論怎么樣設(shè)計(jì)產(chǎn)品，接觸面最大，換熱就最好，我就提這么一句。
還有就是用硅油含硅的非橡膠材料兼容，這個(gè)是比較棘手的，可能非橡膠含硅的材料全部排除掉，我目前了解的新能源行業(yè)非金屬材料用到40種，非常的麻煩，我一直建議大家能不能做出一個(gè)小的實(shí)驗(yàn)室能夠驗(yàn)證模擬這么一個(gè)小臺(tái)架來(lái)？單一的只是驗(yàn)證某一個(gè)材料，最后完全組合起來(lái)的時(shí)候肯定跟你檢測(cè)單一某一個(gè)材料結(jié)果是不一樣的。
還有油基冷卻液，目前以合成油，礦物油作為基液，加上緩蝕劑做成的冷卻液，目前我認(rèn)為這應(yīng)該是一個(gè)唯一的趨勢(shì)，如果浸沒(méi)式冷卻液能夠成型，這應(yīng)該是唯一的選項(xiàng)，經(jīng)濟(jì)、實(shí)惠，基本上2萬(wàn)塊左右，比冷板式水基冷卻貴一倍，但是基本上這個(gè)還是能接受的。
關(guān)于京脈研發(fā)中心，關(guān)于金屬材料的兼容性驗(yàn)證，我們有2臺(tái)模擬臺(tái)架試驗(yàn)，一個(gè)是氫燃料電池，一個(gè)是內(nèi)燃機(jī)電池的，還有測(cè)電導(dǎo)率的，自動(dòng)電位滴定儀，紫外分光儀，包括微生物的檢測(cè)，我們也為了能源行業(yè)專門建了一個(gè)微生物檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室，旋轉(zhuǎn)掛片，因?yàn)槲覀冞@個(gè)水循環(huán)，冷板把這個(gè)熱量帶出來(lái)之后，還要經(jīng)過(guò)一次散熱，可以采用風(fēng)冷，也可以采用冷卻塔噴淋的方式，也可以采用大量的水資源進(jìn)行交換，實(shí)際上這個(gè)屬于二次冷卻，大家在選擇上要看自己的散熱需求，也就是熱源的大小，再一個(gè)選擇當(dāng)?shù)氐臍夂蛞约皸l件，來(lái)選擇合適的二次冷卻。
目前旋轉(zhuǎn)掛片腐蝕試驗(yàn)也是檢測(cè)冷卻液對(duì)金屬保護(hù)作用的辦法，就是咱們冷卻塔循環(huán)水一般是采用這種檢測(cè)方法，浸沒(méi)式冷卻液黏度、傾點(diǎn)、濁度，閃點(diǎn)抗氧化性，其實(shí)作為儲(chǔ)能行業(yè)來(lái)說(shuō)，應(yīng)該更好的是選用12581那個(gè)辦法來(lái)測(cè)抗氧化，是不停的往里吹氧氣，因?yàn)槲覀兊沫h(huán)境里是密封，所以更能模擬出這個(gè)使用場(chǎng)景，但是那個(gè)試驗(yàn)時(shí)間非常長(zhǎng)。擊穿電壓、介電常數(shù)，這個(gè)是我們自己實(shí)驗(yàn)室可以完成的檢測(cè)，我希望大家有時(shí)間可以到我們京脈參觀指導(dǎo)。
我們目前服務(wù)了幾個(gè)頭部企業(yè)，我們跟比亞迪在10年前就合作，他當(dāng)時(shí)在研發(fā)那會(huì)我們就提供冷卻液做試驗(yàn)，包括寧德時(shí)代，我們跟寧的時(shí)代合作了很久。
冷卻液產(chǎn)品非常簡(jiǎn)單，但是產(chǎn)品做好了不簡(jiǎn)單，希望大家能把冷卻液產(chǎn)品重視起來(lái)，因?yàn)椴煌谄渌袠I(yè)，在儲(chǔ)能和數(shù)據(jù)中心行業(yè)設(shè)備原值高，設(shè)計(jì)壽命長(zhǎng)；比如在汽車行業(yè)、在太陽(yáng)能行業(yè)，在供熱方面，頂多把一個(gè)水泵腐蝕爛了，但是在儲(chǔ)能行業(yè)，甚至是數(shù)據(jù)中心行業(yè)，可能毀爛的價(jià)值是承擔(dān)不起的。
好，我今天下午說(shuō)這些，謝謝大家！
原標(biāo)題：京脈液冷邊明義：儲(chǔ)能行業(yè)冷卻液工質(zhì)的技術(shù)現(xiàn)狀與展望
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