物理“沉默”实践国家标准安全

安全问题一直是电化学储能发展的“障碍”。如何有效解决安全风险，使电站运行风险可预测、监控和化解，是整个储能行业亟待解决的问题。

(图:储能新国标已于7月1日实施)

产品安全的“标准”越来越清晰

2023年7月1日起，经国家市场监督管理总局(标准委员会)批准的国家标准文件《电化学储能电站安全规定》实施。本标准规定了电化学储能电站储能电池、电池管理、储能变流、数据监控、消防、采暖通风空调、预制舱等系统设备的安全技术要求，并对电站后期运行维护、维护、应急处置等后勤保障提出了安全要求。储能安全“摸着石头过河”的发展阶段已成为过去。

我们与楚能新能源执行副总裁布相楠就如何解读新国标的具体内容进行了深入交流。他认为，本规定的制定和实施明确了产业发展的安全门槛，对产品功能的要求可概括为以下三点：

首先，通过设置多个探测传感器，实现安全风险预警。本规定要求“电化学储能电站应设置火灾自动报警系统”、“电池室/舱应设置可燃气体探测器、温度和烟雾探测器等火灾探测器，每个电池模块可单独配置探测器”。

第二，实现电站独立消防系统的升级。本规定要求“灭火介质应具有良好的绝缘和冷却性能，自动灭火系统应满足灭火和持续抑制复燃的要求”。

第三，明确模块化、网格化、准确的消防理念。本规定要求“电池舱应设置自动灭火系统，锂电池舱自动灭火系统的最小保护单元应为电池模块，每个电池模块可配备灭火介质喷嘴或探火管”。

(图:“沉默”电池安全试验现场)

总的来说，以上三个方面主要集中在电站安全风险的前提下。布相楠介绍说，从电池征收安全的角度来看，锂电池并不是绝对安全的，只是相对安全的，从风险防治的角度探索安全措施更实用、更安全。

物理“沉默”实践国家标准安全

至于企业如何适应本规定的相关要求，布祥南表示，由于早期产品研发和锂技术专家和消防专家的广泛沟通，楚能新能源在锂产品研发阶段确定了“高安全、长寿命、高能源”的设计理念，不仅在电池结构上合理优化设计，提高产品稳定性，而且通过物理浸没有效防止、延缓热失控，开创了“沉默”电池安全系统。楚能新能源在实施国家标准的道路上走在了前列。

(图:“沉默”电池安全试验现场)

“沉默”电池安全系统包括液冷Pack箱、液冷系统、消防系统、汇流柜等核心部件。在紧急情况下，可在3秒内实现消防报警，10秒内启动灭火抑制动作，70秒内完成液态抑制剂电池组浸没，有效帮助电池实现快速冷却和空气隔离，防止电池内热传播和热失控，降低Pack箱失控风险，提高储能系统安全性。

与全氟己酮、七氟丙烷等传统消防介质不同，“沉默”电池安全系统采用液体抑制剂YEC-1，能有效抑制磷酸铁锂电池的内部反应。物理浸没后，电池内部的热反应效率明显低于其他消防介质，有效防止电池单元复燃。

布祥南介绍，楚能新能源围绕“沉默”电池安全系统完成了70多项专利布局。在技术迭代的驱动下，楚能新能源致力于不断探索安全、高效、经济、耐用的储能安全解决方案。

设计创新赢得“安全经济”持久战

对于“经济耐用”，布相楠认为，平衡安全和经济是“沉默”电池安全系统必须解决的问题。过高的额外生产成本将极大地抵消大规模制造带来的经济优势。如果额外的成本太高，没有人敢使用，无论解决方案有多好，它都只能被搁置。

对此，楚能新能源通过设计优化，储能柜和储能集装箱中的每个Pack包都是独立配备“沉默”电池安全系统的最小单元。电池Pack包“并联”运行。危险发生后，Pack按需更换。与整机维修相比，“模块化”设计的综合运维成本明显较低。

楚能新能源产品开发的标准之一是从结构、性能和经济的角度不断完善和优化安全和运维成本解决方案的设计理念。产品安全不是数字系统和传感单元的简单“堆叠”，更不用说盲目地向客户转移“堆叠材料”的附加成本了。只有从客户的角度，从长期运营的角度探索产品安全设计和优化，以规模优势转化创新优势和安全优势，打硬仗、持久战、效益战，才能落实储能安全。