傳統(tǒng)消防不能滿足于現(xiàn)在儲(chǔ)能電站的應(yīng)用。當(dāng)熱失控已經(jīng)發(fā)生了，我們?cè)谶@個(gè)發(fā)生的過(guò)程當(dāng)中如何來(lái)檢測(cè)他，如何在火災(zāi)沒(méi)有產(chǎn)生之前，我們就把這個(gè)安全隱患傳遞給我們的用戶、傳遞給我們的后臺(tái)。

退役下來(lái)的電池他的一致性是比較差的，他在梯次利用的過(guò)程當(dāng)中出現(xiàn)熱失控的這種隱患概率也會(huì)大大的增加。目前如果我們關(guān)注新能源汽車這個(gè)行業(yè)，從今年7月份一直到10月份，也應(yīng)該看到過(guò)很多起這種新能源汽車發(fā)生火災(zāi)的案例。據(jù)我們不完全統(tǒng)計(jì)，大概有將近40起。

——摘自2018中國(guó)分布式儲(chǔ)能峰會(huì)黃丁來(lái)發(fā)言

2018年10月26日，北極星電力網(wǎng)、北極星儲(chǔ)能網(wǎng)、中關(guān)村儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)技術(shù)聯(lián)盟在北京西國(guó)貿(mào)大酒店聯(lián)合舉辦2018中國(guó)分布式儲(chǔ)能峰會(huì)，在上午“主旨報(bào)告”環(huán)節(jié)，煙臺(tái)創(chuàng)為新能源科技有限公司儲(chǔ)能項(xiàng)目工程師黃丁來(lái)作“用戶側(cè)儲(chǔ)能電站安全隱患及解決方案”主題報(bào)告。

以下為發(fā)言實(shí)錄：

煙臺(tái)創(chuàng)為新能源科技有限公司儲(chǔ)能項(xiàng)目工程師黃丁來(lái)：首先很感謝會(huì)議的主辦方給我們公司提供了這樣一個(gè)給大家做分享和匯報(bào)的機(jī)會(huì)，時(shí)間關(guān)系我以簡(jiǎn)明扼要的方式給大家匯報(bào)一下我們?cè)?a href="http://www.lauraandadam.com" style="color:#a98326">鋰電池儲(chǔ)能電站安全方面做的一些工作。

我的分享分四個(gè)部分，最重要的其實(shí)是前面三個(gè)部分。

第一部分，我給大家要分享的是儲(chǔ)能消防安全現(xiàn)狀。

這個(gè)是我們公司的發(fā)展簡(jiǎn)介，一句話概括，2011年—2018年創(chuàng)為干了一件事，專注于鋰離子電池熱失控的探測(cè)、預(yù)警以及早期火災(zāi)的防護(hù)。儲(chǔ)能消防的安全現(xiàn)狀就是，前面我們有幾位專家也有講到儲(chǔ)能電站現(xiàn)在用的電池類型，對(duì)鋰離子電池新的電站基本上都是用的嶄新的電池，還有一些示范項(xiàng)目用的是從新能源汽車上面退役下來(lái)的動(dòng)力電池。新的電池相對(duì)來(lái)說(shuō)一致性是比較好的，出現(xiàn)安全的概率和風(fēng)險(xiǎn)相對(duì)來(lái)說(shuō)是要低一些的，對(duì)于這種退役下來(lái)的電池他的一致性是比較差的，他在梯次利用的過(guò)程當(dāng)中出現(xiàn)熱失控的這種隱患概率也會(huì)大大的增加。目前如果我們關(guān)注新能源汽車這個(gè)行業(yè)，從今年7月份一直到10月份，也應(yīng)該看到過(guò)很多起這種新能源汽車發(fā)生火災(zāi)的案例。據(jù)我們不完全統(tǒng)計(jì)，大概有將近40起。

出現(xiàn)這樣一個(gè)起火的很根本的原因其實(shí)就兩點(diǎn)，第一點(diǎn)，鋰離子電池的火災(zāi)目前沒(méi)有一個(gè)有效的方式進(jìn)行控制。第二點(diǎn)，即使在早期得到了有效的控制，他還會(huì)發(fā)生二次的復(fù)燃，這也是我們儲(chǔ)能電站使用的一個(gè)重大的安全問(wèn)題。

第二個(gè)，全球關(guān)于儲(chǔ)能電站標(biāo)準(zhǔn)法規(guī)沒(méi)有得到很好的完善和建立。相對(duì)來(lái)說(shuō)我們國(guó)家雖然在鋰電池、在儲(chǔ)能電站，從2013年一直到2018年，發(fā)展的速度很快，但是消防相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)其實(shí)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于現(xiàn)在的行業(yè)發(fā)展的。

目前在整個(gè)全球范圍內(nèi)，美國(guó)相對(duì)來(lái)說(shuō)在儲(chǔ)能電站的消防標(biāo)準(zhǔn)這塊是做的步伐要領(lǐng)先于我們國(guó)內(nèi)的，他們不僅是在地方、還是行業(yè)都有相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)在實(shí)施和推動(dòng)，各個(gè)公司可能也會(huì)建立自己公司的一些標(biāo)準(zhǔn)。

這是國(guó)內(nèi)的一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，國(guó)內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn)我相信大家做儲(chǔ)能的集成商都在參考，尤其在參考第一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，第一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)其實(shí)有一個(gè)很大的問(wèn)題就是，2014年我國(guó)鋰離子電池的能量密度相對(duì)來(lái)說(shuō)是比較低的，現(xiàn)在單體電芯已經(jīng)做到200多了，在這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)當(dāng)中，他對(duì)這種鋰離子電池的儲(chǔ)能電站危險(xiǎn)等級(jí)規(guī)定的也是非常低的，所以說(shuō)按照他規(guī)定的等級(jí)，我們現(xiàn)有的這種傳統(tǒng)消防就能滿足他的要求，可是事實(shí)上是滿足不了的。第二個(gè)團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)也在推動(dòng)，包括一些地方標(biāo)準(zhǔn)，像現(xiàn)在深圳市是已經(jīng)落地了一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，據(jù)我了解像山西省、江蘇省、湖南省，他的電力公司都在推動(dòng)地方標(biāo)準(zhǔn)的建設(shè)，我們還有一些儲(chǔ)能企業(yè)，像中天這樣的，也有建立自己的公司的標(biāo)準(zhǔn)。

第二部分，安全方面的設(shè)計(jì)。其實(shí)現(xiàn)在大家做儲(chǔ)能電站，各個(gè)公司都是憑著自己對(duì)電站的了解和研究來(lái)做的，沒(méi)有新的統(tǒng)一的規(guī)范，每一家的設(shè)計(jì)可能都是不一樣的。我們主要整個(gè)的設(shè)計(jì)在安全方面，我們認(rèn)為這六個(gè)方面，我們做的其實(shí)是兩個(gè)部分，第一個(gè)方面，弱點(diǎn)安全方面，我們是聯(lián)合BMS，和BMS進(jìn)行了深度的融合，來(lái)實(shí)現(xiàn)早期火災(zāi)的預(yù)警，第二個(gè)方面，在使用安全上，也是結(jié)合我們公司的優(yōu)勢(shì)，主要是在電池電池?zé)崾Э氐倪^(guò)程當(dāng)中，實(shí)現(xiàn)早期的探測(cè)和預(yù)警，簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，不等火災(zāi)發(fā)生，我就把這個(gè)隱患告知給我們的后臺(tái)。最后一個(gè)方面，我們提出來(lái)有這么一個(gè)終極防護(hù)，不讓它起火，但是這是理想狀態(tài)，也有辦法實(shí)施，但是這個(gè)成本是高昂的，所以現(xiàn)在在少數(shù)項(xiàng)目上我們有做，但是沒(méi)有得到一個(gè)普遍的推廣。

針對(duì)梯次利用我們也聯(lián)合了天津消防研究所，聯(lián)合了我們國(guó)內(nèi)主流的客車廠包括公交用戶，也在做這樣一個(gè)課題，就是退役動(dòng)力電池的梯次利用，就是在移動(dòng)儲(chǔ)能電站上的研究。其實(shí)這個(gè)研究在我看來(lái)，它首先要解決的就是，要研究它的可行性，現(xiàn)在有這樣一個(gè)示范項(xiàng)目，但是對(duì)于我們帶說(shuō)，在安全上確實(shí)還是有很多的難點(diǎn)需要解決的。第二個(gè)方面，有一天真的能體量應(yīng)用的時(shí)候，我們希望這個(gè)系統(tǒng)能做到更加的靈活，他的通用性會(huì)更好。

這是一個(gè)傳統(tǒng)的消防，傳統(tǒng)的消防我為什么說(shuō)它不滿足于現(xiàn)在儲(chǔ)能電站的應(yīng)用呢？他的痛點(diǎn)就兩點(diǎn)，第一點(diǎn)，他用的是這種典型的感煙和感溫的檢測(cè)傳感器，這個(gè)傳感器就是，在我們?nèi)粘Ｉ钪蟹浅３Ｒ?jiàn)，包括我們會(huì)議室的現(xiàn)場(chǎng)都有，這種傳感器要求火災(zāi)發(fā)生之后他的報(bào)警要做到100%的準(zhǔn)確，做到100%準(zhǔn)確的同時(shí)也就意味著他報(bào)警存在嚴(yán)重的滯后性，簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，他必須等火燒起來(lái)，并且要燒到一定的時(shí)間他才會(huì)報(bào)警，這種情況一旦發(fā)生在鋰電池這種儲(chǔ)能電站當(dāng)中，這個(gè)火災(zāi)一定是沒(méi)有辦法在短期內(nèi)撲滅的。第二個(gè)，這個(gè)系統(tǒng)他采取的通信方式是二總線式的，他不是我們現(xiàn)有的這種CAA總線或者485，我們儲(chǔ)能電站當(dāng)中能量管理系統(tǒng)和BMS，他采取的方式都是CAE或者485，他是沒(méi)有辦法和其他系統(tǒng)進(jìn)行聯(lián)動(dòng)的，這也是一個(gè)問(wèn)題，簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，可能某一個(gè)電池PACK已經(jīng)有問(wèn)題了，我們整個(gè)外部系統(tǒng)可能接了高壓充電或者放電，隱患是非常大的。

這是我截了典型的圖片，我們?cè)阡囯姵胤矫孀龅拇罅康膰?yán)重，2011年—2018年我們一直在干這一件事情。

左邊這個(gè)是熱失控之后他發(fā)生的一些機(jī)理方面的，有很多文獻(xiàn)上都有，我就不過(guò)多的講，用一句話概括就是，他真的出現(xiàn)熱失控之后，當(dāng)他產(chǎn)生的熱量大于他釋放的熱量之后，他會(huì)卸壓，產(chǎn)生大量的可燃?xì)怏w，溫度歸逐漸的升高，會(huì)冒煙，下一階段會(huì)著火，最后會(huì)達(dá)到高熱的狀態(tài)，這個(gè)溫度現(xiàn)在檢測(cè)到的有800多度到1000多度的都有，我們?cè)谶@個(gè)問(wèn)題上，熱失控已經(jīng)發(fā)生了，我們?cè)谶@個(gè)發(fā)生的過(guò)程當(dāng)中如何來(lái)檢測(cè)他，如何在火災(zāi)沒(méi)有產(chǎn)生之前，我們就把這個(gè)安全隱患傳遞給我們的用戶、傳遞給我們的后臺(tái)，我們?cè)诓煌臒崾Э仉A段當(dāng)中，我們開(kāi)發(fā)的這么一個(gè)集成化的探測(cè)控制其，里面集成了氣體的煙霧的、溫度的、火焰的傳感器，在電池?zé)崾Э氐幕蛘邇?chǔ)能電站出現(xiàn)安全隱患的不同階段我們會(huì)有不同的幾個(gè)參數(shù)的采集之后根據(jù)我們核心的算法得出一個(gè)預(yù)警的級(jí)別，來(lái)實(shí)現(xiàn)分級(jí)的預(yù)警，來(lái)告訴我們的用戶他電站已經(jīng)出現(xiàn)了隱患，他的隱患到底是什么類型的隱患，到底達(dá)到了什么樣的程度。

這個(gè)就是我們集成的一個(gè)全新開(kāi)發(fā)的探測(cè)控制器，和我剛才講的傳統(tǒng)消防當(dāng)中的煙感、溫感還是有差別的。這個(gè)產(chǎn)品其實(shí)最早應(yīng)用就是應(yīng)用在新能源汽車的標(biāo)準(zhǔn)箱當(dāng)中，而且現(xiàn)在在國(guó)內(nèi)主流的電池廠、車廠都有應(yīng)用，我們合作的電池廠差不多國(guó)內(nèi)有40幾家，車廠也有將近70幾家，在產(chǎn)品的穩(wěn)定性、可靠性上來(lái)說(shuō)還是得到了充分驗(yàn)證的。

這個(gè)是我們整個(gè)產(chǎn)品核心的算法，就是我們采集了氣體、煙霧、溫度，采集這些參數(shù)我們?cè)趺茨苻D(zhuǎn)化成最后給用戶展現(xiàn)的結(jié)果，就是通過(guò)這么一個(gè)算法來(lái)做的。我簡(jiǎn)單的針對(duì)這兩點(diǎn)，也是很核心的兩點(diǎn)，第一點(diǎn)就是，基于氣體煙霧和溫度的參數(shù)做的一個(gè)電池?zé)崾Э氐念A(yù)警模型。第二個(gè)，做的基于歷史穩(wěn)態(tài)與實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)的電池系統(tǒng)電解泄漏檢測(cè)模型。這個(gè)很有意義，電解液泄漏早期我們是發(fā)現(xiàn)不了的，這種泄漏恰恰給我們整個(gè)電池包造成了很大的安全隱患。

這個(gè)是我們現(xiàn)有的解決方案參考的一些標(biāo)準(zhǔn)，這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)其實(shí)也是相對(duì)來(lái)說(shuō)比較落后了，我們整個(gè)解決方案其實(shí)就是這4個(gè)優(yōu)點(diǎn)，我重點(diǎn)講三個(gè)方面。第一，智慧預(yù)警。這個(gè)智慧預(yù)警我們也稱為分級(jí)預(yù)警，可以通過(guò)多種方式、多種媒介把預(yù)警信息傳遞給我們的這樣一個(gè)后臺(tái)或者我們的用戶。第二，智慧交房，我們稱為四級(jí)防護(hù)，這四幾防護(hù)其實(shí)是比較復(fù)雜的，這里面一句話、兩句話也說(shuō)不清楚，簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)在火災(zāi)不同的階段，我們有不同的手段來(lái)保證他做到一個(gè)相對(duì)的安全。第三，重點(diǎn)方面其實(shí)就是一個(gè)全周期的監(jiān)測(cè)，不管你是充電、放電，整個(gè)過(guò)程當(dāng)中我們都能做到連續(xù)的監(jiān)測(cè)，并且能夠把數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)的向我們的后臺(tái)進(jìn)行傳輸。第四，安全的設(shè)計(jì)，我們現(xiàn)在也在做一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)計(jì)規(guī)范。

這是我們整個(gè)系統(tǒng)的架構(gòu)，最重要的就是在這樣一個(gè)接口的設(shè)計(jì)上，就是我們能做到多系統(tǒng)的通信和聯(lián)動(dòng)。

這是我們使用的一級(jí)消防或者一級(jí)防護(hù)一個(gè)典型的方案，這也是我們知道傳統(tǒng)消防存在的弊端之后對(duì)它進(jìn)行了改進(jìn)，這個(gè)也是目前整個(gè)用戶使用比較多的一個(gè)方案。

這個(gè)是另外一個(gè)方案，其實(shí)是一個(gè)管網(wǎng)式的，和剛才的那個(gè)有一些差別，它這個(gè)滅火器可以通到某一個(gè)電池柜里面的。

這個(gè)是我們整個(gè)系統(tǒng)的工作流程。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，其實(shí)就是在不同的階段能夠?qū)崿F(xiàn)預(yù)警，并且在不同的階段我可以和其他的這樣一個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行聯(lián)動(dòng)和通信。

這個(gè)是我們對(duì)系統(tǒng)工作狀態(tài)的顯示，就是正常工作狀態(tài)，包括一些故障的狀態(tài)，包括一些維護(hù)的狀態(tài)。

這個(gè)是我們實(shí)際的現(xiàn)狀安裝之后的效果圖，這只是我們四級(jí)防護(hù)當(dāng)中的一級(jí)防護(hù)，也是我們應(yīng)用比較多的一個(gè)類型。

這個(gè)成果體現(xiàn)就是兩點(diǎn)，消防是一個(gè)特殊的東西，所以我們當(dāng)時(shí)在新能源汽車上應(yīng)用的時(shí)候，是通過(guò)了現(xiàn)在叫應(yīng)急管理部，當(dāng)時(shí)叫公安部，天津消防研究所最早通過(guò)的這樣一個(gè)供應(yīng)商。第二個(gè)是，我們整套技術(shù)也得到了科技部的認(rèn)可，在科技部的技術(shù)成果評(píng)定的時(shí)候是國(guó)家領(lǐng)先的水平，這個(gè)是我們?cè)谲嚿系囊恍?yīng)用，其實(shí)還是蠻多的。

在儲(chǔ)能上，其實(shí)我們應(yīng)用的案例就是，用戶側(cè)、電網(wǎng)側(cè)都有很多，剛才我們做報(bào)告的難度電源他提到國(guó)內(nèi)很多電網(wǎng)做的項(xiàng)目其實(shí)我們都有參與，河南的、江蘇的，包括現(xiàn)在招標(biāo)結(jié)束正在實(shí)施的湖南長(zhǎng)沙的項(xiàng)目，都能看到我們的身影，簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，有鋰電應(yīng)用的地方就能看到我們公司身影的地方。