楚能新能源储能“沉默”电池安全系统解决方案

在储能市场的快速发展中，电池制造商直接使用其动力电池进行储能。例如，就连特斯拉也表示，4680电池尚未大规模生产，可用于储能市场。

然而，储能市场并不等同于电力市场。储能的各种应用场景需要具有相应性能和更安全性的特殊产品。

楚能新能源的“沉默”电池安全系统是第一个解决储能市场痛点的行业。

储能是万亿市场

全球储能行业市场规模正在快速增长。据统计，2021年全球储能电池装机规模为70GWh，比2020年27GWh增长159.26%。2022年全球储能电池装机规模将达到120GWh。

预计到2035年，全球储能电池装机规模将达到4807GWh！

光大证券的预测显示，到2025年，中国储能投资市场空间将达到0.45万亿元，2030年将达到1.30万亿元左右。“从2020年到2060年，储能投资的累计市场空间将达到122万亿元。”

值得注意的是，从全球储能产业的发展来看，锂离子电池是主流的储能形式。据了解，锂离子电池具有能量密度高、转换效率高、响应速度快等优点，是除抽水储能外最高的储能形式。

根据EVTank与伊维经济研究院联合发布的《中国锂离子电池产业发展白皮书(2022年)》，2021年，锂离子电池占全球新型储能装机的90%以上。

安全问题不容小觑

储能市场的快速发展和对未来巨大空间的预期并不是一帆风顺的。例如，安全问题是制约储能市场发展的主要“障碍”。

2021年4月6日，韩国某光伏电站储能系统起火，烧毁面积22平方米，造成约4.4亿韩元损失(约258万元人民币)。这已经不是韩国第一次发生储能系统火灾了。2017年8月至2019年10月，韩国发生了27起火灾事故。

2021年4月16日，北京市丰台区西马场甲14号福威斯油气公司光储充一体化工程发生火灾爆炸，造成1人死亡，2名消防员死亡，1名消防员受伤，火灾直接财产损失1660.81万元。

2021年7月31日，澳大利亚维多利亚州特斯拉Megapack储能电站发生火灾，一个2.673MWh储能集装箱发生火灾。由于火势大，无法扑灭，消防队员只能控制火势不影响其他集装箱，整场火灾连续4天燃烧。

2022年10月20日，海南天能莺歌海盐场100mW光伏电站配备25mW/50mWh储能系统，共10个电池舱，6号电池舱起火，磷酸铁锂电池使用。事故发生前，储能电池仍处于调试阶段，未投入运行…

基于安全考虑，2022年6月29日，国家能源局官网发布《国家能源局综合司关于征求《关于预防电力生产事故25项重点要求(2022年版)(征求意见稿)》的函》，明确提到“中大型电化学储能电站不得选择三元锂电池和钠硫电池，不得选择梯级动力电池；选择梯级动力电池时，一致性筛选应与可追溯性数据相结合进行安全评估。

市场迫切需要更安全的储能电池新产品。在此背景下，楚能新能源“沉默”电池安全系统应运而生。

“沉默”来解决储能市场的痛点

据楚能新能源介绍，“沉默”电池安全系统的命名是将2021年最流行的“沉默”与系统实际呈现模式“沉浸”相结合:沉默管理是指将该地区与外界隔离，防止疫情蔓延，进而迅速控制疫情(一般三天)。；在锂电池热失控扩散控制中，楚能新能源的“沉默”电池安全系统是指利用液体消防介质完全“浸泡”有热失控风险的区域(一个pack箱)，防止其向外扩散，3分钟内控制热失控电池。

楚能新能源储能“沉默”电池安全系统解决方案实验现场显示，24.1分27.2.2分切断充电电源，27.8分液体消防介质开始注入，30.5分电池完全浸没，明火熄灭，电池完全浸没60分钟后，温度下降到室温。

实验结果如下图所示：

维科。com锂电池指出，近日，国家标准《电化学储能电站安全规定》发布，将于2023年7月1日实施，由TC550(国家电力储能标准化技术委员会)归口，主管部门为中国电力企业联合会。

该标准的5.7.六条明确指出，电池室/舱应配备自动灭火系统，与电池管理系统、火灾探测器或可燃气体探测装置、空调、排气系统联动，具有远程被动指令和应急机械启动功能。自动灭火系统的最小保护单元应为电池模块，每个电池模块应配备探测器和灭火介质喷嘴。灭火介质应具有良好的绝缘和冷却性能，可扑灭电池火灾和电气设备火灾，防止复燃。

图片来源：《电化学储能电站安全规定》文件截图

据了解，目前电化学储能电站消防系统常用的灭火抑制介质有：全氟己酮、七氟丙烷、气溶胶等。

据专业人士介绍，七氟丙烷室温属于气体，需要高压处理，以液体形式储存在高压瓶中，七氟丙烷需要保持一定浓度，具有灭火和持续抑制火灾的能力，此外，七氟丙烷环保差，大气残留31年，严重影响全球气候。气溶胶作为灭火介质的缺点也很明显。系统触发后，气溶胶会释放大量热量。虽然有一定的灭火能力，但冷却效果差，不能持续抑制。

在全氟己酮方面，该介质在储存、冷却、灭火效果、环保等方面优于七氟丙烷、气溶胶，但对于热失控的锂电池组，不能立即阻止电池内部反应，需要达到并保持一定浓度，具有灭火和持续抑制的能力。此外，当全氟己酮在550℃以上时，热裂解会产生有毒、有害和腐蚀性的氢氟酸。

因此，当国家标准《电化学储能电站安全规定》于今年7月1日发布时，全氟己酮、七氟丙烷、气溶胶等常用灭火抑制介质可能无法满足模块级灭火要求，无法满足国家标准的要求。

根据楚能新能源的介绍，“沉默”电池安全系统淘汰了全氟己酮、七氟丙烷等传统消防介质，取而代之的是液体灭火介质YEC-1。

YEC-1能在短时间内完全浸泡热失控电池组，通过快速冷却和局部窒息阻断热失控电池的进一步反应，达到“惰化”效果，快速缓解电池内部和电池之间的反应，实现电池的“沉默”状态。

此外，楚能新能源选用的液体消防介质YEC-1不仅能有效灭火，还能有效解决电池的热传播问题。

虽然YEC-1的灭火原理与行业主流灭火介质（全氟己酮）相同，主要从冷却和隔离氧气两个方面灭火，但远优于全氟己酮，具有成本低、易于获得、能有效抑制电池内部反应、防止电池保护单元复燃的特点。其次，YEC-1.具有优异的防冻效果，可根据不同的低温要求进行调整，最低可耐-30℃低温。YEC-优良的防冻效果为东北地区等低温环境下电化学储能消防系统的正常工作奠定了基础。

据报道，到目前为止，在“沉默”电池安全系统电池开发验证中，楚能新能源获得了大量国家专利技术，完成了30多项专利布局，其中发明专利16项，可定制储能电池行业安全、高效、经济的电池解决方案。

关于楚能新能源

公开数据显示，楚能新能源成立于2021年8月6日，注册资本高达40亿元，总部位于湖北武汉，专注于新能源汽车电池、电化学储能及系统的研发、制造和销售，致力于为全球新能源应用提供一流的产品和解决方案。

2022年1月18日，楚能新能源武汉江夏项目正式启动，总投资100亿元。项目建成后，主要生产R&D动力和储能50GWh新能源电池。

楚能新能源150GWh锂电池产业园项目开工仪式于2022年5月8日在湖北孝感成功举行，总投资675亿元。

2022年8月28日，湖北省宜昌市夷陵区龙泉镇举行了楚能新能源(宜昌)锂电池产业园项目启动活动，总投资600亿元。计划建设150GWh锂电池产能，分四期建设，其中一期建设40GWh产能。

针对风冷电力，楚能新能源推出PEL01-R210F、PEL01-R371F、PEL01-C2935F、PEL01-C5935F等产品已推出PPL01-48100、HES01-H05等产品。

楚能新能源“沉默”电池安全系统于2022年12月5日正式发布。

在合作伙伴方面，楚能新能源与京能国际、中电建江西水电、金风科技、中能建储能科技、国家能源集团等建立了合作关系。