電子發(fā)燒友網報道（文/黃山明）隨著儲能應用的領域越來越多，對于儲能產品本身的性能、效率、可靠性和安全性也愈發(fā)重視。并且儲能系統(tǒng)中的電池在充放電過程中會產生熱量，若溫度過高可能導致電池性能下降、壽命縮短，甚至引發(fā)熱失控等安全問題。

因此，對儲能電池進行溫度檢測和保護，避免電池和電路元件因過熱損壞，成為設計之前的重點。而熱敏電阻正好能夠解決這一需求，同時熱敏電阻的加入還可以修正電流檢測結果、保障電池電量平衡、限制浪涌電流，并且為故障診斷和預警提供依據。

熱敏電阻主要某些材料的電阻隨溫度變化而顯著改變的特性，通常分為兩大類，即負溫度系數（NTC）熱敏電阻和正溫度系數（PTC）熱敏電阻。

NTC熱敏電阻是最常用的類型，其電阻值隨著溫度升高而減少。這是因為它們通常是由半導體材料制成，比如氧化錳、鎳、鈷等金屬氧化物的陶瓷混合物。在低溫時，這些材料中的載流子數量較少，所以電阻較高；當溫度上升時，更多的電子獲得了足夠的能量從價帶躍遷到導帶，成為自由載流子，這導致電阻下降。

與NTC相反，PTC熱敏電阻的電阻值會隨著溫度的增加而增大。這類熱敏電阻通常由聚合物或陶瓷材料制成。對于聚合物PTC熱敏電阻，在正常工作溫度范圍內，它們表現出較低的電阻；但當溫度超過一個特定閾值時，材料的結構發(fā)生變化，導致電阻急劇上升。這種特性使PTC熱敏電阻非常適合用于過熱保護裝置。

熱敏電阻在儲能中的應用

在儲能系統(tǒng)中，熱敏電阻的應用非常廣泛，尤其在BMS、電源轉換系統(tǒng)、光伏優(yōu)化器和逆變器等關鍵組件中。它們通過提供精確的溫度監(jiān)測來確保系統(tǒng)的安全性和效率。

隨著新能源汽車、可再生能源以及戶用儲能市場的快速發(fā)展，對熱敏電阻的需求持續(xù)增加。特別是中國市場的NTC熱敏電阻規(guī)模，在2022年已經達到約18.3億元人民幣，同比增長了4.9%。

據QY Research統(tǒng)計，2023年全球NTC熱敏電阻市場銷售額達到6.4億美元，預計2030年達到8.1億美元，年復合增長率為3.4%。2023年全球PTC熱敏電阻市場規(guī)模達到3.9億美元，同比增長5.1%。

中國是NTC熱敏電阻最大的生產地區(qū)，占有約49%的份額。亞太地區(qū)是NTC熱敏電阻最大的市場，占有約72%的份額 。隨著中國儲能產業(yè)的快速發(fā)展，以及對新能源汽車等領域的推動，中國熱敏電阻市場規(guī)模也在不斷增長。

預計到2027年，熱敏電阻溫度傳感器市場將以7.5%的復合年增長率增長；NTC熱敏電阻市場預計從2023年的612億元增長至2030年的1125億元，年復合增長率為9.9%。這意味著在未來幾年內，隨著技術進步和應用領域的拓展，熱敏電阻市場將繼續(xù)保持快速增長。

與此同時，隨著儲能系統(tǒng)對安全性和性能要求的不斷提高，對熱敏電阻的精度和可靠性要求也日益嚴苛。高精度的熱敏電阻能夠更準確地監(jiān)測儲能設備的溫度變化，及時發(fā)現微小的溫度異常，從而提前預警潛在故障，提高系統(tǒng)的安全性。

并且為了適應儲能設備不斷向小型化、輕量化和高集成度發(fā)展的趨勢，熱敏電阻也在朝著集成化和小型化的方向邁進。此外，隨著新型儲能技術的不斷涌現和發(fā)展，如液流電池、固態(tài)電池、金屬空氣電池等，熱敏電阻需要不斷優(yōu)化和改進其性能，以更好地適配這些新型儲能系統(tǒng)的特點和要求。

值得一提的是，從儲能系統(tǒng)的設計、制造、安裝調試到運行維護和退役處理的全生命周期中，熱敏電阻都將發(fā)揮越來越重要的作用。

在設計階段，根據儲能系統(tǒng)的功率、容量、散熱方式等參數，合理選擇和布置熱敏電阻，確保溫度監(jiān)測的全面性和有效性；在制造和安裝調試階段，嚴格控制熱敏電阻的安裝質量和校準精度，保證其正常工作；在運行維護階段，通過對熱敏電阻長期監(jiān)測數據的分析，評估儲能系統(tǒng)的健康狀態(tài)，預測設備故障，制定合理的維護策略，降低運維成本；在退役處理階段，熱敏電阻的溫度數據還可以為儲能系統(tǒng)的拆解和回收提供參考依據。

小結

作為已經在儲能系統(tǒng)中普遍應用的熱敏電阻，隨著儲能、新能源汽車、可再生能源等技術的發(fā)展，對該元器件的需求也在持續(xù)上升。同時，也要求熱敏電阻開始朝著更高精度、更可靠、小型化、輕量化、高集成度等趨勢發(fā)展。