在上海有色网信息科技股份有限公司(SMM)主办的2025 (第十届)新能源产业博览会-新能源光储论坛上,中国建筑科学研究院建筑防火研究所 新能源安全研究中心工程师 樊榕针对“锂电应用防火研究与解决方案”的话题展开探讨。他表示,2022年,锂电池行业产值1.2万亿,电池行业未来还有10倍的增长空间。2017 年以来,全球范围内公开报道的储能电站事故近百起。2018年至2023年,平均每年全球储能电站事故数大于10起,主要分布于韩国、美国、澳大利亚和中国。因此,锂电池的放火与研究对锂电行业的发展而言,至关重要。
未来将建立起以新能源为主体的安全、经济、可持续的现代能源体系。
电力将成为支撑经济发展和民生改善的主体终端能源。
可再生能源(间歇性、波动性) 大规模应用,储能是关键。
2022年,锂电池行业产值1.2万亿,电池行业未来还有10倍的增长空间。
储能电站事故分析
2017 年以来,全球范围内公开报道的储能电站事故近百起。2018年至2023年,平均每年全球储能电站事故数大于10起,主要分布于韩国、美国、澳大利亚和中国。
新能源汽车事故分析
2023年据国家消防救援局数据显示,我国新能源汽车火灾数量达1465起。提及原因,充电中和后着火占68%;和燃油车不同:停置会着火;电动车火难灭;充电桩进车库。
储能电站防火与解决方案
1. 储能电站火灾防控-锂电池火灾危险性
2. 储能电站火灾防控-问题和对策
问题:热失控不能根本解决+完全有效灭火剂尚在探索中
对策:1. 系统科学的对待锂离子电池储能电站安全,管控好锂电池热失控激源(碰撞、热、电、杂质等),从规划、设计、采购、施工、运营等全过程做好安全管理和技术保障,完全有可能将火灾风险控制在可接受范围。
2. 目前技术/标准/评价不完善,强调实证。
3. 储能电站火灾防控-要点
◼ BMS/EMS/PCS与消防控制系统联动
◼ PACK内预警+抑制
◼ 具备水消防措施
◼ 热管理
◼ 强化电池系统的电气防火
◼ 大数据早期预警
◼ 定期安全评估
◼ 热失控后的处置流程和措施
4. 储能电站消防设计标准
目前锂电池火灾危险性缺乏公认的判定标准:
• GB 50016 中厂房和仓库的火灾危险性判定标准主要为闪点、爆炸下限,此类指标与锂电池事故的危险性特征有所不同;
• GB51048-2014中,火灾危险性为戊类;
• GB51048于2022年发布的修订(征求意见稿)中,在条文说明里提出要参考乙类并结合相关试验数据及工程实践进行具体规定;
• DB11/T 1893中将锂电池火灾危险性分类:甲/乙类。
T/CECS 1731-2024《锂离子电池储能电站防火技术规程》
• 给新技术开口子,希望引导新技术应用;
• 火灾危险性-可参考乙类,可单独论证-系统安全;
• 利用水消防的条件,“防护区”;
• 强调实体火灾模拟试验;
• 模块级消防
电动汽车防火与解决方案
电动车火灾防控研究
电动汽车火灾事故分类
电池本身引起:
➢ 热失控诱因一般为三种:机械滥用(碰撞等)、电滥用(过充、内短路等)和热滥用;
➢ 单体电池热失控后易扩散,大量生热导致整车着火安全事故。
车辆本身引起:
➢ 碰撞,可能导致电池热失控,从而引起火灾;
➢ 电气,电气线路如电机控制器、IGBT短路或暴雨积水长时间浸泡导致进水引起短路等,从而引起火灾。
充电设施引起:
➢ 质量问题包括防水、防尘、防腐蚀、漏电、短路保护、通信机制不完善等;
➢ 管理问题如用户飞线充电引起充电线路着火、线路老化后没有按规定进行更换、监控已提示安全隐患但没有管理机制进行处理等;
1. 充电过程消防安全监测与消防联动
➢锂电池大数据早期预警(云控BMS:AI算法对电池全生命周期大数据进行分析;Chungway 热失控预警模型);
➢发展多级(故障预警-热失控预警-火灾报警)多参数(温度、气体、烟雾等)融合的锂电池火灾预测预警技术/产品;
➢电动汽车消防安全监测云平台,为用户、车辆所有者、消防救援人员提供可靠的车辆实时信息。
2.电动汽车停车场火灾防控解决方案
3. 电动汽车火灾隔离装置
针对既有停车场后期布线困难,消防系统兼容困难,改造成本高等问题,通过感温器件实现电动汽车火灾发生时隔离装置自动释放,达到控制火灾蔓延,争取救援时间的目的。
1、火焰耐受温度>1000℃,核心材料为防火A级;
2、火焰耐受时间>30分钟,结构完整火焰隔离作用不失效;
3、启动方式:感温自动启动、手动启动;
4、感温自动启动温度:65-72℃;
5、感温自动启动时间: 可见明火后60秒内;
6、安装方式:快速吊装,高度可调节;
7、感温自动启动方式下无需布线。
4.带烟火识别的视频监测