Индустрия литиевых батарей имеет потенциал для десятикратного роста в будущем, но частые пожары сделали вопросы безопасности крайне важными [Саммит новых энергий].

На 10-й выставке новой энергетической промышленности 2025 года - Форуме по новым энергетическим системам хранения энергии (ESS), организованной компанией SMM Information & Technology Co., Ltd., инженер Центра исследований безопасности новой энергии Института исследований пожарной безопасности зданий Китайской академии строительных исследований Фан Жун выступил с докладом на тему «Исследования и решения по предотвращению пожаров при применении литиевых батарей». Он отметил, что в 2022 году объем производства литиевых батарей достиг 1,2 трлн, а потенциал роста отрасли батарей оценивается в десятикратное увеличение. С 2017 года в мире было публично зарегистрировано около 100 аварий на энергетических станциях хранения энергии. С 2018 по 2023 год в среднем ежегодно происходило более 10 аварий ESS-станций, в основном в Южной Корее, США, Австралии и Китае. Поэтому исследования и предотвращение пожаров в литиевых батареях имеют ключевое значение для развития отрасли.

В будущем будет создана современная энергетическая система, безопасная, экономичная и устойчивая, с новой энергией в качестве основного источника.

Электроэнергия станет основным конечным источником энергии, поддерживающим экономическое развитие и улучшение уровня жизни.

Масштабное применение возобновляемой энергии (прерывистой, колеблющейся) делает хранение энергии ключевым фактором.

В 2022 году объем производства литиевых батарей достиг 1,2 трлн, а потенциал роста отрасли батарей оценивается в десятикратное увеличение.

Анализ аварий на ESS-станциях

С 2017 года в мире было публично зарегистрировано около 100 аварий на ESS-станциях. С 2018 по 2023 год в среднем ежегодно происходило более 10 аварий ESS-станций, в основном в Южной Корее, США, Австралии и Китае.

Анализ аварий NEV

В 2023 году, согласно данным Национального бюро пожарной охраны и спасения, в Китае произошло 1,465 пожаров, связанных с NEV. Указанные причины включают: 68% пожаров происходили во время или после зарядки; в отличие от автомобилей с двигателями внутреннего сгорания, припаркованные NEV могут загореться; пожары EV трудно потушить; зарядные станции в гаражах.

Предотвращение пожаров и решения для ESS-станций

1. Предотвращение и контроль пожаров на ESS-станциях - Пожарные риски литиевых батарей

2. Предотвращение и контроль пожаров на ESS-станциях - Проблемы и меры

Проблемы: Тепловой разгон не может быть полностью устранен + полностью эффективные средства пожаротушения все еще находятся в стадии разработки.

Меры: 1. Системный и научный подход к безопасности ESS на основе литий-ионных батарей, управление источниками теплового разгона (удары, тепло, электричество, примеси и т.д.), обеспечение безопасности на всех этапах планирования, проектирования, закупок, строительства и эксплуатации, что делает возможным контроль пожарных рисков в допустимых пределах.

2. Текущие технологии/стандарты/оценки еще не завершены, акцент на эмпирических данных.

3. Ключевые моменты предотвращения и контроля пожаров на ESS-станциях

◼ Интеграция BMS/EMS/PCS с системами пожаротушения

◼ Раннее предупреждение и подавление внутри PACK

◼ Водные меры пожаротушения

◼ Тепловое управление

◼ Усиленная защита от электрических пожаров для батарейных систем

◼ Раннее предупреждение на основе больших данных

◼ Регулярные оценки безопасности

◼ Процедуры и меры по устранению последствий теплового разгона

4. Стандарты проектирования пожарной защиты для ESS-станций

В настоящее время отсутствуют широко признанные стандарты оценки пожарных рисков литиевых батарей:

• GB 50016 в основном использует точки вспышки и нижние пределы взрываемости для определения пожарных рисков заводов и складов, что отличается от характеристик рисков аварий с литиевыми батареями;

• В GB51048-2014 классификация пожарных рисков - Класс V;

• В проекте пересмотра GB51048 2022 года в пояснительных записках предлагается ссылаться на Класс II и комбинировать соответствующие данные испытаний и инженерные практики для конкретных правил;

• DB11/T 1893 классифицирует пожарные риски литиевых батарей как Класс I/II.

T/CECS 1731-2024 «Технические правила пожарной защиты ESS на основе литий-ионных батарей»

• Открытость для новых технологий, с надеждой на их применение;

• Пожарные риски - можно ссылаться на Класс II, с отдельными аргументами для безопасности системы;

• Условия использования водных средств пожаротушения, «защищенные зоны»;

• Акцент на полномасштабных испытаниях пожарной симуляции;

• Пожарная защита на уровне модулей

Предотвращение пожаров и решения для электромобилей

Исследования предотвращения пожаров для EV

Классификация аварий с пожарами EV

Вызвано самой батареей:

➢ Триггеры теплового разгона обычно трех типов: механическое воздействие (удары и т.д.), электрическое воздействие (перезарядка, внутренние короткие замыкания и т.д.) и тепловое воздействие;

➢ После теплового разгона одной ячейки процесс легко распространяется, выделяя большое количество тепла, что приводит к пожарам транспортных средств.

Вызвано самим транспортным средством:

➢ Удары могут привести к тепловому разгону батареи, вызывая пожары;

➢ Электрические проблемы, такие как короткие замыкания в контроллерах двигателей, IGBT или длительное воздействие дождевой воды, могут вызывать пожары.

Вызвано зарядными устройствами:

➢ Проблемы качества включают водонепроницаемость, пылезащиту, устойчивость к коррозии, защиту от утечек, коротких замыканий и неполные механизмы связи;

➢ Проблемы управления, такие как использование пользователями временных проводов для зарядки, несвоевременная замена старых линий и игнорирование указанных системами мониторинга угроз безопасности.

1. Мониторинг пожарной безопасности и пожарная связь во время зарядки

➢ Раннее предупреждение на основе больших данных для литиевых батарей (облачное управление BMS: AI-алгоритмы анализа данных жизненного цикла батарей; модель раннего предупреждения теплового разгона Chungway);

➢ Разработка многоуровневых (раннее предупреждение неисправностей - раннее предупреждение теплового разгона - пожарная сигнализация) и многопараметрических (температура, газ, дым и т.д.) интегрированных технологий/продуктов прогнозирования и раннего предупреждения пожаров литиевых батарей;

➢ Облачная платформа мониторинга пожарной безопасности EV, предоставляющая надежную информацию в реальном времени для пользователей, владельцев транспортных средств и пожарных.

2. Решения по предотвращению пожаров для парковок EV

3. Устройства изоляции пожаров EV

Для решения проблем модернизации существующих парковок, таких как проводка и совместимость с системами пожаротушения, а также высокие затраты на реконструкцию, эти устройства автоматически активируются при обнаружении пожара, контролируя его распространение и выигрывая время для спасательных операций.

1. Температура огнестойкости > 1,000°C, основной материал - огнестойкий класс А;

2. Время огнестойкости > 30 минут, сохранение структурной целостности и изоляции пожара;

3. Методы активации: автоматическая активация при температурном воздействии, ручная активация;

4. Температура автоматической активации: 65-72°C;

5. Время автоматической активации: в течение 60 секунд после появления видимого пламени;

6. Метод установки: быстрая подвеска, регулируемая высота;

7. Для автоматической активации при температурном воздействии проводка не требуется.

4. Видеомониторинг с распознаванием дыма и пламени

》Нажмите, чтобы просмотреть специальный отчет о 10-й выставке новой энергетической промышленности 2025 года