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从车用到储能 离不开动力电池热失控管理

作者:极速pk10投注新闻中心 来源:汽车总站 发布时间:2019-08-19 浏览:
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随着社会用电逐年激增、可再生能源规模壮大、微电网及新能源汽车充电等新业态不断发展,储能市场催生了更大的发展空间。业内专业人士预判,储能市场将是继新能源汽车之后的又一万亿级市场,储能相关技术成为一种高效需求,各企业纷纷涉足,其中动力电池企业的动(意)力(愿)最为强劲。

当绝对安全的储能消防已经被行业提上日程,而作为伴生产品的动力电池,将在安全管理方面受到更严格的考验。

从车用到储能,动力电池安全预防不能成短板

自2017年五部委联合发布《关于促进储能技术与产业发展的指导意见》以来,越来越多的锂电企业开始转战储能市场。但是,近年来全球电化学储能站频繁发生的起火事故,已成为悬挂在产业发展之路上的一把利剑。

电化学储能电站市场扩大,安全事故逐渐多发,2018年,韩国发生了23起储能电站起火事件,导致韩国1490个储能项目中关闭了522个。

中国科学院院士欧阳明高等专家认为,锂离子电池的起火大部分是由热失控引起的。锂离子电池材料的能量密度越高,安全风险也就越高,发生热失控的风险也更大。要避免火灾,就要从根源着手,从电池单体到整个系统进行系统设计,控制甚至避免热失控、热扩散的发生。

随着新能源汽车的发展,电化学储能的发展也是必然趋势,重视电池安全问题是行业发展的首要任务,应加快建立全面的安全保障体系。

但是,在新能源汽车应用市场端,由于动力电池能量密度快速迭代等原因,电池安全问题引起各方面关注,这就要求提升储能电站的安全水平,强化动力电池热失控管理和储能电站消防预警系统功能。

目前市场上有类似成熟经验的企业并不多,成立于2015年的烟台创为新能源科技有限公司算一个。

(移动交换电储能应用)

从车用到储能,电池安全预防在于“嗅探”智能

2019年7月,国家能源局、国家发改委、科技部、工信部联合发布了《贯彻落实<关于促进储能技术与产业发展的指导意见>2019-2020年行动计划》,明确推进新能源汽车动力电池储能化应用,提升储能安全保障能力建设。

作为参编单位的创为,创始人张立磊基于电力行业的工作经历和独到的战略眼光,早已瞄准了储能安全领域。

从储能电站火灾发生、发展情况来看,锂离子电池单体或系统一旦起火,灾害就是不可逆的,所以消防系统的设计必须要以绝对安全为目标。

创为储能智慧消防系统遵循“预防为主、防消结合”的原则,融合电池管理系统、预警系统、基于电池特性的热失控探测系统、火灾探测系统、灭火控制系统等,各系统实现数据融合和智能判断,及时对电池系统进行安全管控。系统采用电池PACK、电池簇、电池室、外部消防四级防护设计,以专有技术进行热失控危险信号的监测预警,并配置多种灭火介质、灭火药剂抑制火灾,防止火势蔓延,从源头杜绝起火事故的发生。

创为从2012年起开始立项研发动力电池热失控监测预警及自动灭火技术,历经200余次各类电池热失控试验,通过纵向、横向、垂向三维融合,研发出了“锂离子电池热失控模型”,创造性地解决了新能源行业的安全隐患。

从2015年正式装车运行至今,该系统已成功预测200起潜在安全隐患,准确率100%,已经成为当前电池箱热失控预警及自动灭火的核心技术。

目前,创为已成为国家高新技术企业、国家科技型中小企业、山东省软件企业,拥有“泰山产业领军人才”一名,国家千人计划合作项目一项,团队成员有50%以上为研发人员,是山东中小企业的“隐形冠军”企业。

2017年,在车用动力电池热失控管理方面取得卓越成绩的创为,正式进军储能领域,开始钻研实体储能安全技术, 2018年初,创为正式发布面向储能领域的产品——储能智慧消防系统,展示了自身跨界综合解决方案的实力。

烟台创为以储能安全解决方案为主营业务,致力于绝对安全的储能智慧消防系统,公司以技术创新为引擎,牵头制定行业标准2项,参与制定国家级行业技术标准16项。拥有发明1项、实用新型12项、软件著作权14项,形成了具有自主知识产权的技术体系。

从储能到氢能,电池安全防控效应需联动

创为系统由自动消防主站后台系统和储能站自动消防系统组成,“多级预警、多级防护”的概念,通过采集数据进行演算,与消防系统形成联动,实现准确预警及时消除隐患。

目前,该系统已应用在南都电源、中天储能、北京泽弗斯、苏州安靠、江苏科信、上海彩日、储能在线、蜂巢能源等100多个储能电站项目中应用,深受客户信赖。

涉及到的应用项目有电网侧储能、电源侧储能、风光储能、微网储能、移动交换电储能、企业储能、楼宇储能、住宅储能等多个领域,基本覆盖了当下储能应用的各个领域。

未来能源发展,必然是一个多样化的时代。张立磊提前预判到了燃料电池的安全:“做细分领域小产业也要观察行业大趋势,方向的选择很重要。氢燃料电池的前景很可观,创为也会将研发目标转向燃料电池安全,争取研发出一套动力电池管理、氢燃料电池管理、储能管理完整的智能安全解决方案。”

未来储能产业会呈现出分散的结构,涌入的企业也会越来越多。通过技术发展与跨界融合,氢燃料电池、锂离子电池、储能安全等方面会进一步实现智能化集成,此项事业任重道远,创为也会继续发力。

(企业用户储能)

从应用到发展,创为提出强化行业监管考核措施

建议国家出台储能电站建设管理规范,确定储能消防系统有甲方强制招标,不得由系统集成商和分包商招标采购,提升重视程度和层级,充分保障创新技术对行业的示范和引领作用,提升储能电站安全防护水平,促进带动行业创新,保障行业健康发展。

制定电化学储能电站消防安全技术标准:行业正跨越试点和探索阶段,市场规模逐渐扩大,建议尽快着手制定电化学储能电站消防安全技术标准,针对特定消防对象,从电池单体、系统到整个储能站分级确定火灾安全标准。

完善建设和验收检查标准:尽快明确电化学储能电站的设计、建设和验收等一系列的规范和标准。

建立特殊行业准入制度:鉴于电化学储能电站的起火安全事故已在全球范围内引发关注,同时,锂离子电池热失控预警研究的专业性强、技术门槛较高、投入较大,建议设立电化学储能电站消防资质准入制度,避免鱼龙混杂,良莠不齐,影响行业发展。

建议设立安全问题一票淘汰制:鉴于储能电站火灾危害和影响极大,建议对准入企业实施安全问题一票淘汰制,出过问题和事故的企业,限定期限内不准再进入市场,倒逼企业不断提高技术水平和产品质量。

截止目前,创为已在新能源商用车电池箱专用自动灭火装置、新能源乘用车电池箱专用自动灭火装置、储能站智慧消防系统等领域占据行业领先地位,在电池梯次利用、安全智能驾驶辅助方面也积极布局。

作为创为带头人的张立磊表示:“分布式能源在可见的未来一定会来到,到那时家家都会有充电枪、太阳能板或是小型风力发电机,储能设备和技术也将会有长足的发展。创为对储能的未来信心十足,那将是我们更广阔的天地。”

关键字:动力电池安全

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