主持人：今天上午我們進(jìn)行最后一個(gè)環(huán)節，最后我們專(zhuān)家的小組對話(huà)，有請以下專(zhuān)家：主持人：我們今天上午一上午的專(zhuān)家報告，相信在座各位都受益匪淺，第一個(gè)問(wèn)題是提給孫院士，因為最近我們看到全球儲能發(fā)展增速非�？�，相對來(lái)說(shuō)，安全事故是我們產(chǎn)業(yè)部容忽視的一個(gè)問(wèn)題，而且隨著(zhù)裝機量增加，隨著(zhù)儲能電站投運數量增多，儲能安全問(wèn)題是一個(gè)概率問(wèn)題，剛才孫院士報告里也給大家詳細介紹了未來(lái)儲能系統在安全技術(shù)進(jìn)展方面，我們要努力的一些方向，包括火災致災的一些機理的研究，我希望孫院士能給儲能產(chǎn)業(yè)各類(lèi)參與者，包括消防設備廠(chǎng)商，或者是系統集成商，給他們提一下未來(lái)技術(shù)研發(fā)或者是未來(lái)企業(yè)努力的方向。

孫金華：為了保障儲能產(chǎn)業(yè)健康順利的發(fā)展，在安全這一塊是非常非常重要的，大家可能都有共同的感受，從安全的角度，我想主要從以下幾個(gè)方面吧。

第一個(gè)就是我們電池的本體安全這一塊，我們選擇電化學(xué)儲能電站，有很多種選擇，電池根據它的安全性不一樣，它造成火災發(fā)生的概率，包括事故后果也有很大的差別，像我剛才報告中說(shuō)的那樣，像韓國選擇三元儲能，發(fā)生火災概率很大，危險性也很大，所以電池這一塊，我們要選擇非常安全的電池，因為我們儲能電站不需要過(guò)多的考慮能量密度和續航問(wèn)題，所以電池安全是第一位的，所以磷酸鐵鋰類(lèi)的電池相對來(lái)說(shuō)安全一些。當然電池本身的安全是生產(chǎn)電池的廠(chǎng)商的任務(wù)。

第二個(gè)是從我們工藝的角度，我們儲能電站的建設工藝對它的危險性，或者火災發(fā)生的風(fēng)險也有很大的影響，比如說(shuō)你在里面接線(xiàn)，如果電阻比較大，還有剛才卓工也說(shuō)了，在工藝把握不好的話(huà)，也會(huì )增加它的火災的風(fēng)險。還有在運維角度，運維的角度，我們有BMS，這個(gè)BMS的目的就是我們在電化學(xué)儲能電站工作過(guò)程當中，充放電過(guò)程中，發(fā)生的熱量要迅速的導走，保證它在正常的工作溫度范圍內，防止發(fā)生火災，同時(shí)我們在整個(gè)充放電過(guò)程中，要絕對避免過(guò)充、過(guò)放的現象，如果大功率的充電，會(huì )很容易造成火災。

最后，我想從消防的角度，我們要對除了BMS以外，要有預測預警的技術(shù)，要做到精準的預測、精準的預警，使火災的事故能夠把它在早期，或者隱患早期發(fā)現，避免事故發(fā)生，萬(wàn)不得已的時(shí)候，當你類(lèi)似于一道道關(guān)口都突破了，最后發(fā)生火災了，我們要有快速、高效、滅火，而且防止復燃的技術(shù)，你要優(yōu)選好滅火劑，要有良好滅火技術(shù)方法，這樣的話(huà)，保證從電池角度、工藝角度，運行過(guò)程角度，包括消防滅火角度，一環(huán)一環(huán)的筑起一道道籬笆，最后我們能夠把儲能電站火災風(fēng)險降低到可接受的范圍，謝謝。

主持人：謝謝孫院士，孫院士從時(shí)間維度上給大家介紹，我相信在座各位可以看我們自己所處的環(huán)節上，你們所處的是哪一環(huán)，我們努力的是哪個(gè)方向。下面這個(gè)問(wèn)題是提給張潁琮張主任，我們知道從國家部委層面，對于動(dòng)力電池包括儲能電站的電池安全性是有要求的，強制性的標準將于2021年1月份開(kāi)始執行。儲能這一塊，2020年初的時(shí)候，國家應急管理部、國家市場(chǎng)監管總局發(fā)布了監管實(shí)施方案，建立標準化的機制，協(xié)調儲能在發(fā)展過(guò)程中標準的重大問(wèn)題，這對于我們規范行業(yè)的發(fā)展，促進(jìn)產(chǎn)業(yè)的持續健康發(fā)展具有非常重要的意義，請張主任給我們介紹一下，隨著(zhù)這些標準的發(fā)布，我們對于動(dòng)力電池的安全應用有什么意義，對于大規模電力儲能的消防安全有什么樣的重要意義？

張潁琮：剛才秘書(shū)長(cháng)已經(jīng)說(shuō)了，國家已經(jīng)頒布了很多強制性的標準，但是我個(gè)人理解，現在標準實(shí)施的主體已經(jīng)發(fā)生了變化，自從幾年前，我們國務(wù)院出臺了消防安全責任制的規定，也就是說(shuō)未來(lái)消防的安全是由業(yè)主方的法人自己來(lái)承擔，從原先我們是保姆式的管理，這個(gè)消防安全我只要驗收了，我就做背書(shū)了，你就可以使用了，但是隨著(zhù)應急管理部的成立也好，包括現在消防局的放管服，我們把驗收歸到了住建部，消防局把責任分化到各個(gè)社會(huì )責任主體，未來(lái)執行主體是誰(shuí)，從消防角度來(lái)說(shuō)，肯定不是我們，也就是說(shuō)未來(lái)的儲能電站也好，包括鋰離子電池也好，將來(lái)系統工程的審查是否符合現行國家標準，是否符合現行規范，你的施工等等一系列，可能消防角度來(lái)說(shuō)，角色發(fā)生了變化，現在我們更多的轉向應急處置的國家隊，而不是前期的裁判員角色。

這就面臨一個(gè)問(wèn)題，標準一旦發(fā)布以后，誰(shuí)來(lái)執行，執行是我們的設計單位、業(yè)主單位，特別是秘書(shū)長(cháng)在內的第三方聯(lián)盟，制定行業(yè)內的規則、規范，包括前期評審、包括后期驗收，包括后期維保，這個(gè)閉環(huán)要你們行業(yè)內部自己來(lái)形成行業(yè)內的管理模式，這個(gè)管理模式我建議有幾點(diǎn)。

一、相關(guān)標準作為一個(gè)依據；二、市場(chǎng)準入，市場(chǎng)準入包括產(chǎn)品準入，也就是各類(lèi)，包括電池，包括防護產(chǎn)品，包括BMS的產(chǎn)品準入，三、系統維護保養很關(guān)鍵，再好的設備，如果無(wú)人維護、無(wú)人保養，最后都是形同虛設，所以第三方的維護保養非常關(guān)鍵；四、保險商能不能借鑒這些標準，借鑒第三方的管理機構，包括像我們沈陽(yáng)所和天津所這種檢測機構提供的檢測報告做依據，來(lái)做保險商的第三方保護，這樣形成一個(gè)良性循環(huán)。

第二點(diǎn)建議，我們原來(lái)做的都是產(chǎn)品的合格評定，但是由于現在國家角度來(lái)說(shuō)，產(chǎn)品的合格評定的范圍在逐漸的縮小，特別是國家產(chǎn)品的強制性認證和強制性檢驗，這方面范圍逐漸縮小，我們逐漸向產(chǎn)品的性能評測，包括系統的性能評測做更好的服務(wù)。什么叫評測，就是設計師提供一個(gè)方案、場(chǎng)景，我們根據你的方案場(chǎng)景做出一個(gè)類(lèi)似的火災場(chǎng)景。

未來(lái)這個(gè)市場(chǎng)，目前消防慢慢的淡出，將來(lái)可能更多擔子會(huì )落到業(yè)主方，落到第三方聯(lián)盟身上，所以我們愿意為大家做技術(shù)支撐，謝謝。

主持人：謝謝張主任，給我們提出了非常好的建議，同時(shí)提到未來(lái)像消防所這樣的機構未來(lái)的服務(wù)轉型，我希望產(chǎn)業(yè)鏈各類(lèi)主體大家多方加強互動(dòng)，共同推動(dòng)安全方面的進(jìn)展。

下面一個(gè)問(wèn)題提給遠景能源的錢(qián)總，前段時(shí)間在風(fēng)能大會(huì )上，我們遠景能源張雷總提出一個(gè)非常震驚產(chǎn)業(yè)的觀(guān)點(diǎn)，在2030年，風(fēng)能加儲能的度電成本能夠實(shí)現1毛錢(qián)，這可以看到遠景這樣的新能源企業(yè)，他們對于未來(lái)風(fēng)加儲的前景，所以請錢(qián)總跟我們談?wù)�，風(fēng)電的發(fā)展對我們儲能有什么意義，或者從廠(chǎng)商角度給我們分享一下。

錢(qián)振華：我首先介紹一下遠景能源，遠景能源是十三年前成立的，主業(yè)是風(fēng)力發(fā)電。近兩年，因為新能源規模越來(lái)越大，遠景能源也投入到儲能業(yè)務(wù)領(lǐng)域，我是經(jīng)歷了風(fēng)電前十年的發(fā)展，所以我感覺(jué)目前儲能領(lǐng)域和風(fēng)前十年的狀況很類(lèi)似，大家都面臨行業(yè)的大規�？焖侔l(fā)展，但是我們缺乏標準支撐，這些標準有可能制約或者影響行業(yè)的發(fā)展，我們可以舉個(gè)簡(jiǎn)單例子，以風(fēng)電領(lǐng)域來(lái)說(shuō)，十年前，風(fēng)力發(fā)電沒(méi)有DDR，會(huì )造成風(fēng)力發(fā)電機脫網(wǎng)，一旦脫網(wǎng)以后又會(huì )惡化電壓特性，所以造成嚴重的事故，其實(shí)在十年前，西北甘肅出現過(guò)好幾次這種業(yè)內非常有名的大事故，這些事故發(fā)生以后，業(yè)內我們聽(tīng)到很多聲音，包括風(fēng)力發(fā)電不穩定，可靠性很差，會(huì )造成很大的安全問(wèn)題，甚至認為風(fēng)力發(fā)電是垃圾電，但是這個(gè)事情發(fā)生以后，其實(shí)整個(gè)業(yè)內的同仁，大家在積極的推動(dòng)和制定相關(guān)的標準，最簡(jiǎn)單的就是針對風(fēng)力發(fā)電性能進(jìn)行了研究，在風(fēng)力發(fā)電設計的時(shí)候，我們就要把這些標準、這些性能放進(jìn)去，因為有這些標準的制訂，規范和推動(dòng)了風(fēng)力發(fā)電領(lǐng)域，使它過(guò)去十年快速的增長(cháng)。

反觀(guān)我們看儲能行業(yè)，自從十三五以來(lái)，儲能發(fā)展也非常迅速，我們也看到標準的陸續出臺，例如鋰離子電池儲能領(lǐng)域的標準，包括儲能變流器的標準，包括鋰離子用的BMS電池管理系統的標準陸續出臺。

我認為在十四五期間，這個(gè)儲能領(lǐng)域要有更大的發(fā)展，僅僅靠前面這些標準還不夠，因為我們看到在十三五期間，剛才各位專(zhuān)家也舉到了，我們在儲能領(lǐng)域發(fā)展過(guò)程中，也是遇到一些事故，包括一些問(wèn)題，所以從我角度來(lái)說(shuō)，目前兩個(gè)標準非常重要，一個(gè)是儲能系統級的標準，剛才專(zhuān)家提到，前面標準是2014年的，但是現在已經(jīng)過(guò)去五六年了，這五六年中的技術(shù)發(fā)展是變化很大的，所以要盡快推出系統級標準；除了系統級標準之外，還有一個(gè)是儲能系統的安全消防標準這一塊，這一塊是缺失的。大家可以看到，目前對消防和安全來(lái)說(shuō)，對儲能行業(yè)絕對是至關(guān)重要的點(diǎn)，如果處理不好，可能會(huì )制約這個(gè)行業(yè)的發(fā)展。

同時(shí)針對安全這一塊，我們看到國外，剛才說(shuō)的9540A包括855，像這些標準國外都在密集的更新，我看到最新版都是2020版，說(shuō)明國外對這個(gè)研究都是非常密集的，所以從我角度來(lái)說(shuō)，希望未來(lái)儲能行業(yè)進(jìn)一步發(fā)展，儲能系統級的標準，包括儲能安全消防標準需要盡快的推出，這對儲能行業(yè)的發(fā)展是有至關(guān)重要的意義。

主持人：謝謝錢(qián)總，我們聯(lián)盟一直在做這個(gè)社團標準，在做的過(guò)程中，也是有很多的感觸，所以也是特別希望標準制定工作是需要向科研機構，向龍頭企業(yè)大家發(fā)揮合力的作用，像我們第三方機構搭建好平臺，大家合力把系統標準，安全消防標準能夠逐步建立起來(lái)，這需要大家共同的努力。

剛才我們早晨致辭的時(shí)候，羅校長(cháng)提出電化學(xué)儲能安全是非常復雜的系統工程，他提到需要我們產(chǎn)業(yè)從業(yè)者有系統性思維和安全底線(xiàn)思維，我們也是各個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈各個(gè)環(huán)節，大家都在做這方面的努力，作為本次論壇的主辦方，中科中渙防務(wù)裝備技術(shù)有限公司也是在國家技術(shù)標準發(fā)布之后，我們希望請孟總談?wù)�，就是你們在�?lián)合科研院所，或者相關(guān)的企業(yè)在共同研發(fā)服務(wù)好相應的行業(yè)客戶(hù)方面都是有哪些做法，同時(shí)在產(chǎn)品和市場(chǎng)布局上，又做了哪些提前的布局？

孟凡寶：首先簡(jiǎn)單介紹一下中科中渙，中科中渙在消防和智能探測這個(gè)領(lǐng)域里，應該是個(gè)新兵，2016年剛剛成立，成立初始到現在，我們一直致力于新能源鋰離子電池的安全探測和消防，防護的這么一個(gè)領(lǐng)域，中科中渙最早做的時(shí)候，應該說(shuō)在國內，針對這一塊的企業(yè)還不多，當然現在已經(jīng)有幾家做的很不錯了，前期這個(gè)項目主要是針對新能源汽車(chē)鋰離子電池安全，注重探測、早期發(fā)現、然后防護。這幾年，在國內新能源的大潮下，新能源整個(gè)產(chǎn)業(yè)的大布局下，中科中渙也是得到了比較不錯的成長(cháng)，這幾年，中科中渙關(guān)于鋰離子電池的安全防護和探測，行業(yè)的一些標準的制定過(guò)程中，我們下了很大的功夫，幾乎每一項的安全標準，我們都是參編單位，有幸能夠跟中科大，還有合肥市高新區共同成立了中科玖安，目的就是深層次的研究鋰離子安全防護系統的未來(lái)方向，這個(gè)公司主要是針對電力系統和鋰電池的應用、檢測，尤其是電化學(xué)儲能的安全防護，安全防護最主要的還是，首先是早期發(fā)現、早期防護。我相信在學(xué)科帶頭人孫金華院士的帶領(lǐng)下，我們一定會(huì )把這個(gè)企業(yè)做得更好，服務(wù)于廣大的行業(yè)客戶(hù)。

從產(chǎn)業(yè)布局上，現在應該說(shuō)大家對整個(gè)行業(yè)，雖然儲能的發(fā)展趨勢和勢頭都是很好的，我認為對安全的防護的這一塊意識，目前還不夠強，所以說(shuō)這就需要我們更加努力，然后也不斷的去試點(diǎn)，去樹(shù)立標桿客戶(hù)，這是我們所說(shuō)的，我在行業(yè)中怎么推動(dòng)。

第二步，我們也會(huì )積極、不斷參與到國家以及行業(yè)的標準制定，剛才錢(qián)總也提出來(lái)，因為沒(méi)有標準，這個(gè)行業(yè)的發(fā)展，它的健康度肯定就不夠，它的可持續性就不強，可能是比較紊亂，我認為，任何一個(gè)產(chǎn)業(yè)，安全肯定是第一位的，其次才是成本。在這里我呼吁我們?yōu)榱藘δ苁聵I(yè)的健康發(fā)展，在座的各位專(zhuān)家、各位行業(yè)客戶(hù)，我們能夠一起來(lái)努力，推動(dòng)標準的建立，這對這個(gè)產(chǎn)業(yè)是有極大的好處的。

主持人：謝謝孟總，我們希望未來(lái)你們在項目實(shí)踐中，不斷的探索，不斷的推出新的消防產(chǎn)品，或者系統的不斷的迭代，真正為保證我們這個(gè)儲能安全發(fā)展保駕護航。

我們上午也有專(zhuān)家介紹了十四五期間儲能產(chǎn)業(yè)發(fā)展未來(lái)的趨勢，唐博士也是我們儲能產(chǎn)業(yè)很早期的從業(yè)者，可以說(shuō)是先驅?zhuān)�我們過(guò)去十年，大家并肩作戰，一起做了很多的事情，我們希望唐博士給大家介紹一下，您談?wù)勀�的想法，隨著(zhù)十四五，包括新基建的大力發(fā)展，您對未來(lái)儲能行業(yè)的趨勢有什么樣的判斷和預期？

唐西勝：關(guān)于未來(lái)儲能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，剛才建林教授，我數了一下，以每分鐘五百字的速度說(shuō)了十個(gè)點(diǎn)，確實(shí)說(shuō)得很到位，我想在座的可能更關(guān)心的是鋰電池的發(fā)展，這么多年，從十一五做一些技術(shù)研究，十二五，慢慢到十三五做一些商業(yè)上的示范，還有商業(yè)運行，應該大家對這方面的理解，還有商業(yè)模式的看法是越來(lái)越清晰了，最后我覺(jué)得儲能的落腳點(diǎn)就是提供什么樣的價(jià)值，將來(lái)獲得什么樣的收益，整個(gè)電力市場(chǎng)的改革也在往這個(gè)方向發(fā)展。具體說(shuō)到十四五，我想，這個(gè)新基建確實(shí)觸動(dòng)很多產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，尤其是對今年疫情影響的對沖，作用還是非常大。大家比較關(guān)注的是前段時(shí)間政府提出來(lái)2030年要碳排放達分，2060年碳排放綜合，實(shí)際上2060年的事情很遠，2030年的事情很近，三個(gè)手段，首先是節能，第二個(gè)是高強度的大力發(fā)展可再生能源，第三個(gè)是放開(kāi)碳惠市場(chǎng)。整個(gè)電力系統角度來(lái)說(shuō)，最怕的還是安全問(wèn)題。今年7月1日，剛剛頒布實(shí)施電力系統安全穩定導則，這個(gè)導則里面，可以看出來(lái)對可再生能源提出更高的要求，要能夠具備參與電力系統調頻、快速調壓、調峰能力，能手頻率和電壓擾動(dòng)要跟常規機組一樣。同時(shí)對可再生能源、高滲透率的地方，還得提供慣性支撐，這幾個(gè)方面，因為安全穩定導則是電力運行系統的憲法，接下來(lái)很多具體的細則可能就會(huì )進(jìn)一步的規定和實(shí)施。

我們這個(gè)團隊很多年之前，我們一直在做風(fēng)電和儲能怎么樣聯(lián)合實(shí)現它的調頻、調壓，從最近幾個(gè)項目來(lái)看，風(fēng)電站加光電站加適量?jì)δ�，是能夠解決的，而且經(jīng)濟性非常好，這一塊可能是十四五開(kāi)始，跟可再生能源結合，調頻調壓這一塊普遍是儲能的一個(gè)熱點(diǎn)。

在電網(wǎng)側這一塊，電網(wǎng)還是因為現在這種資源稟賦和負荷的分布不均，西電東送的特點(diǎn)還是非常明顯的，我們國家現在正在運行和正在建設特高壓支流已經(jīng)有十幾條了，十四五還會(huì )大規模建設特高壓支流，剛才馬博士也說(shuō)了，特高壓支流特別怕雙機閉鎖，所以未來(lái)無(wú)論是電網(wǎng)公司自己投，還是通過(guò)第三方投資租賃的方式，為電網(wǎng)的事故備用提供的儲能應該也是一個(gè)很好的點(diǎn)。

還有一個(gè)是用戶(hù)側，用戶(hù)側一定要挖掘儲能的一個(gè)主要功能，輔助功能作用�，F在可以看到很多項目，從園區設計的時(shí)候，我就想著(zhù)儲能怎么在我這個(gè)系統當中發(fā)揮作用，投資建設可以做相應的減少和節約。另外一個(gè)就是虛擬電廠(chǎng)，虛擬電廠(chǎng)現在發(fā)展非�？�，虛擬電廠(chǎng)一個(gè)好處就是可以打破表前和表后，讓更多用戶(hù)的儲能參與電網(wǎng)的需求響應。

還有一個(gè)是數據中心，今年咱們國家數據中心應該量估計已經(jīng)達到2千多億度，到十四五末可能要翻番，數據中心的電池可能是很大一部分資產(chǎn)。隨著(zhù)這么多數據中心的發(fā)展，我想這一塊資源，實(shí)際上也是對用戶(hù)端來(lái)說(shuō)，也是儲能的一個(gè)很好的應用場(chǎng)景，當然未來(lái)更多的是要靠一些標準，靠一些規范給它做一些支撐。

主持人：謝謝唐博士的分享，唐博士還是談到了我們儲能幾個(gè)核心的應用領(lǐng)域，未來(lái)的發(fā)展趨勢。我們在座唯一的一個(gè)電芯廠(chǎng)商的代表，我們看到安徽省在輔助服務(wù)的政策之下，其實(shí)風(fēng)電廠(chǎng)配儲能包括用戶(hù)側配儲能都是有很多機會(huì )的，我們看到數據庫，合肥大概有500兆瓦的在建、在規劃的項目。能不能介紹一下你們目前在運營(yíng)的項目的收益情況以及運營(yíng)實(shí)際效果。

吳翰杰：最近幾年，我們做了一些項目，像電力側的項目，還有這次風(fēng)電華能做的項目，還有北京奧運會(huì )、東京奧運會(huì )給它做的備用電源的項目，還有一些很多用戶(hù)側的項目，我們做了接近1個(gè)G了，但是這個(gè)經(jīng)濟效益，我們確實(shí)，在我這里我確實(shí)不知道這個(gè)。

主持人：吳院長(cháng)，那您從咱們國軒開(kāi)發(fā)的儲能系統角度談一談未來(lái)國軒在高壽命、長(cháng)效率、低成本的產(chǎn)品開(kāi)發(fā)上做了哪些努力？

吳翰杰：我可以談?wù)勎覀冋�在做的一些工作，今天上午�?huì )議上大家提到了電池本體，原來(lái)我們做的都是動(dòng)力方面的電池，但是它并不適合用于儲能，它不能滿(mǎn)足儲能的穩定性和長(cháng)壽命。我們在這樣的情況下開(kāi)發(fā)了高穩定性、高壽命和高效率的儲能。另外，在安全上我們已經(jīng)開(kāi)發(fā)完了，我們專(zhuān)用的儲能的BMS，這個(gè)和傳統汽車(chē)上用的是有一些差異的，我們主要完善了哪些東西，就是硬件、功能、邏輯、策略，這些經(jīng)過(guò)我們在外面建立的站點(diǎn)，我們不斷的把這些東西進(jìn)行完善。

第三個(gè)層面就是在產(chǎn)品層面，我們考慮就是把產(chǎn)品的熱管理做好，我們開(kāi)發(fā)出來(lái)我們的風(fēng)能系統、水能系統，另外一個(gè)就是我們的產(chǎn)品集成我們要考慮一定要用標準化的模組，高壓槍這一些，都要以標準化的方式去集成生產(chǎn)，我們生產(chǎn)工廠(chǎng)已經(jīng)在抓緊建設了，以后如果有批量大的話(huà)，我們生產(chǎn)線(xiàn)是完全可以呈工廠(chǎng)化的生產(chǎn)我們的產(chǎn)品。

另外，我們?yōu)榱苏莆臻_(kāi)發(fā)產(chǎn)品的性能，我們也建立了一個(gè)實(shí)驗室級的測量?jì)δ芟到y的測試平臺，因為我們原來(lái)研究院的這些檢測的設備不能滿(mǎn)足儲能系統級的去檢測，所以我們這個(gè)建的規模是3兆瓦時(shí)，1500伏的測試系統，另外，在BMS，今天會(huì )議上大家都講到消防比較多，消防最終是在過(guò)程中是去救，現在我們應該更多的，在我們產(chǎn)品端，更多的要去考慮怎么主動(dòng)的去防控，再加上我們電池管理系統里面，除了對我們的電池本體進(jìn)行安全保護之外，能不能對這些事故的前端能進(jìn)行一個(gè)防控性的，就是我的溫度往上升，能不能有一個(gè)提前的信號對外發(fā)，能不能在火災發(fā)生前，能不能采取一些什么措施，把火災去掉，所以我們也要在這方面來(lái)做研究，看這個(gè)模型怎么建立，也在考慮這方面的事情。

主持人：感謝吳院長(cháng)的介紹。下面我有一個(gè)問(wèn)題，問(wèn)臺上的各位專(zhuān)家，其實(shí)我們聯(lián)盟一直有一個(gè)觀(guān)點(diǎn)，就是對當下儲能產(chǎn)業(yè)的安全問(wèn)題，大家都談得非常多，上午各個(gè)專(zhuān)家也從各個(gè)維度說(shuō)了很多，例如我們在電池本質(zhì)安全，或者是消防層面各種滅火材料，我們怎么去更好的達到安全的預期目標，我們認為其實(shí)可以通過(guò)目前的技術(shù)手段達到一定程度的絕對安全，但是要考慮到項目的投資，它會(huì )增大投資成本，我們最近產(chǎn)業(yè)內非常熱的一個(gè)新聞，10月16日，青海中標的光儲項目?jì)r(jià)格不斷的刷新最低，所以請大家談一談，在確保項目絕對安全和項目的成本投入上，怎么樣找一個(gè)平衡點(diǎn)？

錢(qián)振華：剛才唐博士說(shuō)了很多儲能的應用場(chǎng)景，大家談了很多都是儲能的經(jīng)濟性，如果未來(lái)儲能大力的發(fā)展，我覺(jué)得成本降低肯定是一個(gè)趨勢，大家也可以看到，過(guò)去幾年成本的下降幅度很大。我個(gè)人認為只有成本大幅度下滑，才能進(jìn)一步提升儲能的穩定性，為儲能的推廣奠定基礎。

剛才各位專(zhuān)家也提到了，我個(gè)人認為在降低成本的同時(shí)，安全性底線(xiàn)我們是不能丟的，所以這也是我為什么要呼吁相關(guān)的標準要出來(lái)，而且從我們理解來(lái)看，降低成本和保證可靠性這兩個(gè)事情是不矛盾的，大家可以看到，在儲能系統成本里面，像電芯，其他的電器系統占大頭，安全比例其實(shí)不是很大，所以我們還是應該關(guān)注成本占最大頭的那一部分，而不是犧牲系統的安全性和可靠性。

主持人：所以在整個(gè)儲能系統里面，消防安全占的比重還是比較低的，所以我們整個(gè)系統要降成本還是要對占大比例的電芯成本入手。通過(guò)技術(shù)創(chuàng )新驅動(dòng)成本不斷下降。

孟凡寶：我認為一個(gè)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，成本一定是很重要的，我認為應該是從，首先要從技術(shù)提升，技術(shù)提升是一個(gè)降本很好的方式。

第二個(gè)，標準的建立，我是搞企業(yè)的，所以我在企業(yè)內部，以及在行業(yè)，我常常喜歡談標準，我們現在所感受到的成本過(guò)高的問(wèn)題，其實(shí)折射出來(lái)一個(gè)背后的因素，就是標準不統一，在參與市場(chǎng)競爭過(guò)程中，沒(méi)有一個(gè)統一的標準，各家打法不同，所以說(shuō)標準非常重要。

第三個(gè)，我認為是規模，當技術(shù)不斷提升、標準不斷完善，推動(dòng)行業(yè)健康發(fā)展，才能上規模，才能走上良性循環(huán)。當然我非常贊同剛才錢(qián)總說(shuō)的，安全是最根本的根基，剛才吳院長(cháng)談了從安全角度主動(dòng)安全是整個(gè)產(chǎn)業(yè)首要要考慮的，再加上被動(dòng)安全和一些防護手段。

最后，我也想為中科玖安做一個(gè)廣告，剛才吳院長(cháng)也提出來(lái)了，這么大量級的儲能，一旦出現了安全問(wèn)題以后是不得了的，社會(huì )反應也會(huì )非常大，是不是可以提前能夠預知？我為什么說(shuō)給中科玖安做一個(gè)廣告呢？電子探測系統，就是火災探測系統，全中國在鋰離子電池的探測技術(shù)，是中科中渙第一家做的，所以中科玖安順利承接這一項技術(shù)，會(huì )后我們也可以技術(shù)上面加強交流。國軒高科2017年開(kāi)始，在這一塊，我們就從學(xué)術(shù)上、技術(shù)上、方案上以及產(chǎn)品上合作到現在，所以?xún)δ苓@一塊，我們的團隊是新的團隊，等于是今天正式向市場(chǎng)宣告有一個(gè)新兵進(jìn)來(lái)了。

主持人：謝謝孟總，孟總剛才提到的標準不統一的這個(gè)問(wèn)題，其實(shí)是一個(gè)非常大的問(wèn)題，我覺(jué)得中科中渙包括中科玖安未來(lái)除了在自己的技術(shù)和產(chǎn)品上不斷的探索實(shí)踐，我們還有一個(gè)重要的工作是不斷的引導各類(lèi)儲能用戶(hù)對于安全的認知、了解，什么樣的系統解決方案會(huì )更好。

張潁琮：我想補充一點(diǎn)，我想把探測報警這些年的規律跟大家簡(jiǎn)單介紹一下，我的感覺(jué)，未來(lái)的成本肯定是越來(lái)越低，價(jià)格戰肯定愈演愈烈，這是肯定的。這是一個(gè)規律，另外，剛才大家都提到這個(gè)標準，實(shí)際上標準有了，但是標準怎么執行，怎么界定，就是這個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈角色的定義，也就是如果我是投資方，我投資建完電站，如果我馬上能把電站搗手給另外一個(gè)人，那我在招投標的時(shí)候，你如果價(jià)格最低，我肯定用你的，所以你這套系統好與不好，跟我沒(méi)有關(guān)系，因為我已經(jīng)把接力棒交給別人了，怎么界定這個(gè)標準執行的力度，因為火災系統是一個(gè)長(cháng)期有效運營(yíng)的概念，而且這個(gè)不可能剛建完就著(zhù)火，有可能十年、八年以后，這個(gè)接力棒不知道接了多少手，這個(gè)期間，誰(shuí)接手誰(shuí)負主體責任，這里面，從我的建議來(lái)說(shuō)，急需一個(gè)第三方的認知機構，相當于把安全底線(xiàn)把控住，而且諸多業(yè)主方、投資方包括建設房都能認可的執法體系，但是這一塊如果要是沒(méi)有，未來(lái)劣弊驅逐良弊是不可避免的。

唐西勝：我接著(zhù)張主任說(shuō)一下，實(shí)際上儲能電站的商業(yè)設計計算，是按照它的全生命周期算的，基本上要十年時(shí)間，大家看現有的儲能電站的情況差距是非常大的，整個(gè)設備的水平怎么承接未來(lái)十年的發(fā)展？這里面大家需要考慮的非常多，我個(gè)人認為在安全消防這一塊，其實(shí)是先安全再消防，消防我們一定要去研究，一定要把各種事實(shí)齊備化，一定要在應急事件出來(lái)的時(shí)候能夠控制得住，把這個(gè)損失降到最小，但是我認為消防這個(gè)東西，最好全生命周期都不要動(dòng)它，這是最好了。我們很多儲能從業(yè)者，尤其是系統集成商，很多從光伏電站轉過(guò)來(lái)的，電化學(xué)和硅是不同的，你怎么摸清它的安全閾值，在安全范圍內運行，我認為可以規避很大的安全性問(wèn)題，例如溫度，溫度現在很多電站設計可能是按照25度設計，25度充放電是最好的嗎可能不一定，最近我看一個(gè)團隊的報告，他們比較了35度到45度充放電的情況，發(fā)現45度充放電效果更好。在這一塊，我覺(jué)得還是要把思維調整一下，我也一直在跟大家說(shuō)，就是我們電池系統這一塊，要盡快從系統集成思維轉向產(chǎn)品思維。我相信隱患將來(lái)會(huì )非常非多，還有一個(gè)，數據運維，基于數據職能運維這一塊，現在很多也提大數據，實(shí)際上我覺(jué)得都是沒(méi)有深入進(jìn)去，你有了數據，數據背后怎么分析，怎么去為你的設計和運行優(yōu)化做服務(wù)，這一塊我認為還有很大的差距，但是這一塊也很難，本身大數據的人可能不懂這個(gè)專(zhuān)業(yè)，技術(shù)專(zhuān)家對大數據分析的一些算法又很難接近的了，這一塊，它還是需要產(chǎn)業(yè)去整合相關(guān)人才資源的聯(lián)合。

孫金華：我從安全研究者的角度，剛才劉秘書(shū)長(cháng)的問(wèn)題，成本和安全，我想有一些想法和呼吁。

我們是做安全的，我們特別強調守住安全這個(gè)底線(xiàn)，要有安全風(fēng)險的意識，必須要保證我們這個(gè)行業(yè)安全風(fēng)險在一個(gè)大眾可接受的風(fēng)險之下，我們今天來(lái)了很多行業(yè)界的朋友，我呼吁我們行業(yè)界的朋友，你在降成本的時(shí)候，千萬(wàn)不要把安全的成本，首先把它砍掉，但是往往事實(shí)當中，可能減成本的時(shí)候，往往第一個(gè)砍的就是安全，如果把安全的成本減掉的話(huà)，可能會(huì )發(fā)生一些事故，對你的企業(yè)的正常的運維，正常的發(fā)展會(huì )有致命的打擊，有的時(shí)候有個(gè)別企業(yè)一把火就徹底燒沒(méi)有了。而且在儲能行業(yè)我也跟一些同仁聊過(guò)，在國外，儲能這一塊的成本大概占7%到10%，這么一個(gè)比例，但是我們國家好像遠遠沒(méi)有達到這樣的占比，這方面在考慮成本，當然我在這里呼吁，你考慮成本，千萬(wàn)不要首先砍安全的成本，當然，我們要降低成本，因為成本和安全是兩個(gè)相反的曲線(xiàn)，越安全成功率越高，我們要找到恰如其分的平衡點(diǎn)，保證我這個(gè)行業(yè)和企業(yè)能在可接受的風(fēng)險以?xún)�，事故即便發(fā)生，也不會(huì )發(fā)生大的事故，不會(huì )對行業(yè)和企業(yè)造成知名的打擊，不要一把火又回到解放前，這種事千萬(wàn)不要再發(fā)生，另一方面，我們通過(guò)技術(shù)的創(chuàng )新、技術(shù)的研發(fā)來(lái)降低電池、系統、消防、安全、監測監控來(lái)降低成本。

主持人：非常感謝孫院士擲地有聲的呼吁，我們在降成本過(guò)程中，安全這方面的成本不能盲目的去降，要保證系統的可靠性、安全性，我們堅決不能走韓國的老路，真的一旦發(fā)生這些毀滅性的事故，對整個(gè)產(chǎn)業(yè)是致命性的打擊。

今天非常難得，專(zhuān)家在這里，我們給現場(chǎng)嘉賓兩個(gè)提問(wèn)的機會(huì )，大家想對哪位專(zhuān)家對話(huà)，有什么問(wèn)題可以提問(wèn)。

現場(chǎng)提問(wèn)：我是來(lái)自中車(chē)新能源的，我有一個(gè)問(wèn)題要提給錢(qián)總，因為你是做儲能系統的，剛剛各位專(zhuān)家提了很多問(wèn)題是關(guān)于儲能安全，都是防火、防爆，都是針對設備的，但是我們忽略了一點(diǎn)，就是當隱患發(fā)生之后，對人的安全是不是要放在更加重視的層面。

錢(qián)振華：剛才說(shuō)了，可能這個(gè)儲能電站，和傳統的乘用車(chē)不太一樣，因為乘用車(chē)著(zhù)火以后，幾分鐘之內，或者多少分鐘之內可以逃離。我們認為人的因素是非常寶貴的，美國去年亞利桑那那次事故，其實(shí)就是儲能電站著(zhù)火以后，消防的系統已經(jīng)把明火撲滅了，人在發(fā)生安全事故的時(shí)候，消防員把門(mén)打開(kāi)那一瞬間，類(lèi)似這樣的案例，我們后來(lái)也反思，這個(gè)事情上，我們設計上是可以做優(yōu)化的，假如你有一些解壓閥，你通過(guò)解壓閥釋放以后，消防員做操作的時(shí)候，你這些可能不會(huì )發(fā)生爆燃事故了，所以一方面剛才幾位專(zhuān)家也提到，我們首先要以防為主，從設計上保證系統安全，但是一旦發(fā)生了，確實(shí)有些事情發(fā)生以后，我們還是這種消防手段、措施要到位，同時(shí)設計上要考慮消防系統的聯(lián)動(dòng)。

主持人：今天上午的對話(huà)就到此結束，感謝各位專(zhuān)家的真知卓見(jiàn)，跟大家的分享，讓大家深受啟發(fā)，非常感謝，掌聲再次感謝臺上各位專(zhuān)家。 （發(fā)言根據速記整理，未經(jīng)嘉賓審核）

（會(huì )議結束）下午精彩繼續……

中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)研究員 王青松

《鋰離子電池火災滅火技術(shù)研究》

王青松：首先歡迎來(lái)自全國各地儲能行業(yè)的同仁們，大家下午好！

我是王青松，非常高興有這樣一個(gè)機會(huì )和大家分享我們在鋰電池滅火技術(shù)方面的一些初步的工作，當然對這個(gè)工作還是處于探索性的，實(shí)驗性的工作。上午各位專(zhuān)家都說(shuō)了，現在國家是大力發(fā)展電化學(xué)儲能行業(yè)，增長(cháng)的速度非常迅速，對鋰電池的需求非常迅速，應用場(chǎng)景拓展的也越來(lái)越多。單從火災的發(fā)生發(fā)展來(lái)看，還是出現了不少我們不期望看到的火災的事故，雖然發(fā)生這樣的事故不是我們期望看到的，但是也給我們很多，需要我們重點(diǎn)關(guān)注的一些地方，就是說(shuō)要如何防控火災的發(fā)生，如何預防制止火災的發(fā)生。很多人都在說(shuō)，我們這個(gè)火災是怎么發(fā)生的呢？我們可以簡(jiǎn)單的從以下幾個(gè)方面做一些簡(jiǎn)單的分析。首先造成火災發(fā)生有這樣幾種濫用的形式，例如機械濫用、電濫用、熱濫用。為什么機械濫用會(huì )造成著(zhù)火呢？是因為在外力沖擊下，電池失去完整性之后，或者沒(méi)有失去完整性，受到外力撞擊之后，它的隔膜容易被刺穿，刺穿之后導致火災；還有是電的濫用，在高溫條件下，也會(huì )產(chǎn)生內部的枝晶生長(cháng)，最后產(chǎn)生大量熱量，引起電池火災，還有一些高溫的情況，例如外在的環(huán)境溫度，或者其他的因素引起的電池的發(fā)熱，也會(huì )發(fā)生著(zhù)火事故，它產(chǎn)生熱量之后，后面產(chǎn)生大量的氣體。

這是簡(jiǎn)單的火災的分析，從防控的方法上來(lái)說(shuō)，大致歸納一下，從電池的本體安全，通過(guò)對鋰離子材料進(jìn)行改性，添加阻燃介質(zhì)等使電池達到本體安全，使鋰離子電池即使處于濫用條件下也不會(huì )發(fā)生熱失控和火災。

第二個(gè)是通過(guò)對鋰離子電池進(jìn)行實(shí)時(shí)狀態(tài)監測，熱管理，對其發(fā)展趨勢進(jìn)行預測，從而進(jìn)行分級預警。

接著(zhù)我想說(shuō)的是使用不同的滅火材料的試驗效果。

首先是干粉，使用的一些功能條件是對不同的噴射角度和噴射時(shí)間開(kāi)展相應的試驗，這個(gè)圖是我們在用干粉做滅火試驗。我們做的試驗條件和系統里面是不一樣的，這個(gè)是單個(gè)電池，單個(gè)電池放在上面，沒(méi)有什么包裹，沒(méi)有覆蓋，所以滅火劑能夠完全作用在電池上面。這是使用干粉滅火劑和沒(méi)有使用表面溫度的變化，得出的結果是在合適的條件下，干粉可以撲滅電池的火焰，并且有降溫的作用，但是干粉沒(méi)有辦法直接阻斷熱失控過(guò)程中電池內部的化學(xué)反應。另外，我們做了一些噴射距離、噴射角度、不同噴射時(shí)間的滅火效果。它的滅火機理首先干粉分解反應均為吸熱反應，對燃燒物具有一定冷卻作用，另外干粉分解產(chǎn)生氨氣對氣相燃燒反應自由基具有一定的抑制作用，可中斷燃燒鏈反應。

另外是水霧，試驗過(guò)程中使用水霧之后，很快火焰就被抑制住了，但是它的溫度變化也是有身高的趨勢，沒(méi)有使用水務(wù)的時(shí)候，它的溫度升的非常高。

第三個(gè)是七氟丙烷，七氟丙烷我們做的試驗是50安時(shí)鋰離子電池，使用七氟丙烷之后，我們可以看到這個(gè)火，釋放七氟丙烷它的壓力比較大一些，它對火焰有一個(gè)沖刷的作用，后期火焰就滅掉了。

再接著(zhù)我們看一下全氟己酮。這個(gè)是不適用滅火劑的時(shí)候，產(chǎn)生大量的煙和火，使用之后，這個(gè)電池的火是完全給抑制住了。這個(gè)電池是放在中間的，也就是左右兩邊都有夾板把它夾住了，全氟己酮的作用面積非常有限，溫度有比較高的回升現象，還有我們對它滅火劑量的優(yōu)化，看看用什么樣的滅火劑對它的效果是最好的。它的作用機理，首先它常溫下是液態(tài)的，其接觸高溫電池后，可通過(guò)相變帶走大量熱量。另外，它可以切斷火焰燃燒的自由基，說(shuō)怡更多的是化學(xué)抑制的作用。

后面我們統一了試驗的工況，對幾種滅火劑進(jìn)行了對比。這是它自由燃燒的一個(gè)過(guò)程，在使用二氧化碳、七氟丙烷、細水霧之后，我們可以看到，使用二氧化碳的地方，這個(gè)地方還有火焰，七氟丙烷這個(gè)地方也發(fā)生少量的燃燒，使用細水霧沒(méi)有發(fā)生燃燒的情況，這是它的降溫效果，黑色線(xiàn)是完全沒(méi)有使用滅火及的，可以看到使用細水霧之后，相對來(lái)說(shuō)降溫的效果比二氧化碳和七氟丙烷要好一些。

同時(shí)還有38安時(shí)的降溫的效果，完全使用稅的時(shí)候，雖然溫度有上升，但是后期它的整個(gè)的溫度高低還是完全要比使用七氟丙烷或者是全氟己酮要平穩許多，第二好的就是全氟己酮，再往上就是七氟丙烷，再往上是干粉和二氧化碳，這都是38安時(shí)的電池材料，使用的工況設計也是保持一樣，所以通過(guò)這種方式可以比較一下幾種滅火劑的效果。

以上通過(guò)這些研究，我們剛才也看到，幾種滅火劑基本上撲滅火焰是可以的，但是它的降溫效果是不一樣的，并且有的出現了復燃的情況，當使用全氟己酮和細水霧滅火系統協(xié)同作用時(shí)，滅火后電池出現了明顯的降溫。

我的匯報就到這里，謝謝。 （發(fā)言根據速記整理，未經(jīng)嘉賓審核）

 

南方電網(wǎng)調峰調頻發(fā)電有限公司教授級高工 李勇琦

《大容量電池儲能站安全技術(shù)研究與實(shí)踐》
 

李勇琦：大家下午好，我是南方電網(wǎng)調峰調頻公司李勇琦。我的匯報分為四個(gè)方向，一是研究背景，我們的產(chǎn)業(yè)發(fā)展，已經(jīng)突破了2GW，對電網(wǎng)公司來(lái)說(shuō)，就是200萬(wàn)的裝機容量。未來(lái)我們隨著(zhù)儲能的發(fā)展，肯定規模會(huì )更加大。

第二是這兩年來(lái)安全的形勢，上午說(shuō)得很透徹了，我不多說(shuō)。近幾年來(lái)，調峰調頻公司2010年開(kāi)始做儲能，2011年做出首個(gè)兆瓦級儲能站，我們圍繞儲能站運行進(jìn)行了系列研究，從整個(gè)電站安全來(lái)說(shuō)，比如我們電網(wǎng)公司的規范化管理，包括檢修，包括運維，包括我們在863項目，對10千伏的高壓絕緣以及防觸電，這都是安全，安全是很大的題目，所以整個(gè)電站未來(lái)要支撐百兆瓦級、GW級還有很多項目需要大家一起去攻關(guān)。

這里我簡(jiǎn)要說(shuō)一下之前的一些研究吧，首先是依托863項目對鈦酸鋰電池進(jìn)行了研究，這些是研究的成果和數據，大概有一些材料、產(chǎn)熱、動(dòng)力學(xué)等，還有循環(huán)的產(chǎn)熱分析，電池熱失控模擬、火災危險性，這里我多說(shuō)一下火災危險性，在所有研究里面，對工程建設是非常具備支撐作用的，我們能通過(guò)它的電池溫升，包括過(guò)熱，尤其是熱失控溫度點(diǎn)，我們反過(guò)來(lái)去測，推算、計算我們的BMS的動(dòng)作，以及BMS控制策略，最后消防的對于，還要包括消防的氣體用量，類(lèi)似一系列的研究設計，都是通過(guò)我們的危險性研究進(jìn)行重大的支撐。通過(guò)研究完之后，我們找我們要定的滅火方案，因為863項目是在2014年的時(shí)候，當時(shí)七氟丙烷還是效果比較好的。

第二塊是磷酸鐵鋰，儲能發(fā)展這兩年大家慢慢悠感覺(jué)，就是我們的電池，最早的電池是由動(dòng)力電池直接過(guò)來(lái)，現在慢慢會(huì )往儲能方向做產(chǎn)業(yè)的電池。這里補充多說(shuō)一下，上午有專(zhuān)家提過(guò)復燃的事情，在測試的時(shí)候確實(shí)發(fā)生了復燃，而且確實(shí)還蠻厲害的，第二次再復燃的時(shí)候。

第三塊就是我們申請了儲能安全安全規程編織，包括電池安全的一些技術(shù)要求、包括消防設施的，尤其是到后面，可能平時(shí)大家不太注重的安全工作、安全工器具以及管理要求我們都有相應的要求。最后是應急預案，可能我們在應急預案里面會(huì )多考慮一下這些，每個(gè)電站的應急預案規程都應該有針對性的。

這里補充了電池選型要滿(mǎn)足電站、發(fā)電側、電網(wǎng)側、用戶(hù)側不同的要求。第二方面，對電池技術(shù)要求，其實(shí)以前最早一版電站設計規范的時(shí)候，我們國內還沒(méi)有一本儲能自己的標準，所以我們現在在電站設計的時(shí)候，鋰電池要符合液流、鉛炭，我個(gè)人認為應該不止這些，你自己設計的時(shí)候，你要考慮的更多，國標只是最低要求，但是它會(huì )規范你要選什么電池。

廠(chǎng)房設計目前暫定的是鉛酸電池，鋰離子電池廠(chǎng)房層數，這些都有要求。防火間距這塊也做了一些要求，目前建議單個(gè)儲能設備房間放電量不宜超過(guò)30兆瓦時(shí)。這種如果發(fā)生火災，你的電池太集中的話(huà)，對火災防控也是有風(fēng)險的。還有防火墻的耐火極限這種。

滅火設施在這次規范上就明確有要求，像消防拴的設置以及鋰電池要設置自動(dòng)滅火系統這些要求。還有自動(dòng)報警也提了要具備早期預警功能。

這里重點(diǎn)介紹一個(gè)寶清4MW擴建工程，這個(gè)項目特別的特殊，它是做電網(wǎng)側的調頻，和火組調頻不一樣。我們通過(guò)我們調度拿到調頻的指令曲線(xiàn)，最?lèi)毫拥臅r(shí)候，一天相當于全村全范圍到八次，而且不是像咱們調峰一樣，單向放，單向充，而是它不斷的充、不斷的放，所以這是一個(gè)很極限的測試，我們在做它的安全考慮的時(shí)候，就把它進(jìn)一步提高，包括目前我們這款電池還是繼續在做高強度的充放電的測試，目前這款電池還可以已經(jīng)跑了四五千次，但是在整個(gè)系統目前也還在跑。

這里簡(jiǎn)單說(shuō)一下消防的設計，這里我們提到的是四次滅火，一般我們說(shuō)從電池出故障異常的話(huà)，那也是從某個(gè)單體或者某個(gè)模塊開(kāi)始，然后在熱失控傳播到隔壁的。這種管路稍微復雜一些，但是對整體消防成本不會(huì )增加特別大，對管路安裝的位置空間會(huì )多一些要求。

未來(lái)我們還會(huì )進(jìn)行一些研究，未來(lái)定位是希望有更多的機會(huì )跟大家一起去推進(jìn)儲能的研究，目前有23家單位在里面，它涉及的不單是電化學(xué)，我們的面非常地廣。重點(diǎn)分的方向是先進(jìn)儲能器件與裝備、規�；瘍δ芗�成應用與試驗、儲能規劃與調度控制，儲能智能化運維這幾個(gè)方向，今天我們談到的那些電池的測試安全，類(lèi)似這些我們是放在規�；瘍δ芗�成與應用試驗這個(gè)方向。

接下來(lái)我們也部署了一些研究，像火災防控的研究，這塊更多是針對我們即將要用的，而且各家，各個(gè)行業(yè)單位做儲能電池的。還請各位專(zhuān)家多給我們提意見(jiàn)建議，我們做更多的研究，為了我讓這個(gè)行業(yè)更加健康有序的發(fā)展。

最后我們還是想研究一下鋰電池的壽命提升，優(yōu)化策略，我們的想法就是整個(gè)電池的全生命周期的監測測試研究。

大體是這樣，謝謝大家。  （發(fā)言根據速記整理，未經(jīng)嘉賓審核）

 北京海博思創(chuàng )科技有限公司技術(shù)總監 呂喆

《大規模儲能系統集成安全保障技術(shù)與實(shí)踐》



 

呂喆：各位專(zhuān)家、同仁，大家下午好！

非常榮幸能夠有機會(huì )參加此次的儲能安全國際論壇，上午和下午也聽(tīng)了很多專(zhuān)家的報告，其實(shí)也感觸蠻深的，也學(xué)到了很多東西。我今天其實(shí)想分享一下我們海博思創(chuàng )在儲能系統集成這一塊，包括設計這一塊做的一些針對安全的考慮，也供大家參考。

我的報告分四個(gè)部分，背景介紹、電芯選型評價(jià)，第三個(gè)是儲能系統設計，最后是遠程預警以及運維。

首先還是儲能的事故，現在儲能系統的事故還是比較多的。影響儲能系統的安全因素有哪些呢？這個(gè)我們大概列了一下，我們是從整個(gè)儲能系統的設計、集成角度來(lái)看，從初始的器件選型再到產(chǎn)品開(kāi)發(fā)，產(chǎn)品的整體驗證，再到大批量的生產(chǎn)組裝、運輸安裝、以及安全應用，這里面任何一個(gè)流程有一些問(wèn)題，或者有一些差池，都會(huì )導致一些隱患。下面列了各個(gè)流程里面需要考慮的點(diǎn)，例如器件，里面涉及的器件非常非常多，例如電芯、BMS、電器件，這些器件都有熱失控的可能。第二個(gè)是控制側，控制策略包括電池的充放、控制保護，還有很關(guān)鍵的就是熱管理的側列，集成保護，安全策略，這些策略都需要系統性的考慮；第三個(gè)是可靠性的要求，這塊也是，我們儲能系統有很多高壓連接、低壓連接，還有通信的連接，這些可靠性的要求也是對我們設計，包括系統集成提出非常大的挑戰。最后一個(gè)就是服役時(shí)間長(cháng)，上午專(zhuān)家也提到了，我們儲能系統一般是十到十五年的運行周期，任何一個(gè)產(chǎn)品，如果把時(shí)間尺度拉長(cháng)，拉到十年甚至十五年的尺度，它的失效幾率和安全幾率就不再一個(gè)維度了，所以如何保持這么長(cháng)時(shí)間還能保證系統安全，這都是我們需要在產(chǎn)品設計過(guò)程中需要考慮的內容。

首先介紹一下電芯選型評價(jià)，電芯是最根本的基礎，我們針對電芯選型這塊，也制定了一整套的流程，確保電芯的質(zhì)量，從供應商開(kāi)始，我們會(huì )給供應商提供電芯評價(jià)表，進(jìn)行初評，再往下會(huì )對供應商現場(chǎng)進(jìn)行考核。經(jīng)過(guò)這輪審查，我們會(huì )對供應商的樣品進(jìn)行詳細的測試，我們也是依托我們自己建設的一個(gè)比較大的實(shí)驗室，這個(gè)測試也是右邊這塊，我們會(huì )自己開(kāi)發(fā)一些我們自己的企業(yè)標準，這個(gè)企業(yè)標準也是涵蓋四個(gè)方面，包括基本的能力，一致性、安全性和壽命，當然我們這個(gè)測試重在考察電芯在應用端的真實(shí)的能力和安全性，而不是泛泛沿用國標標志做，這塊也是根據不同的電芯，我們做完測試評價(jià)以后，會(huì )給電芯一個(gè)分數，這個(gè)分數決定我們電芯能用在什么樣的項目，可用在什么樣的項目，這是對電芯整體的選型評價(jià)，電芯選型評價(jià)依托與自己的實(shí)驗室，這個(gè)實(shí)驗室目前我們用到了車(chē)用和儲能用的標準的認證，同時(shí)也是DV的授權實(shí)驗室，所有零部件選型評估測試環(huán)節都起到很重要的作用。

接下來(lái)在儲能系統設計環(huán)節，熱管理這塊也是跟安全性比較相關(guān)的一個(gè)重要的指標，這塊我們重點(diǎn)也是通過(guò)一些仿真分析的手段，結合測試，一起去把我們整個(gè)集裝箱級別的熱管理做到比較精確的仿真和設計，目標把電芯控制在舒適的區間，提高它的安全性。

接下來(lái)也是很重要的環(huán)節，就是BMS這一塊，BMS這一塊是整個(gè)儲能系統的大腦，它對BMS來(lái)說(shuō)是堅決不允許出現任何閃失和問(wèn)題的，這方面我們做了很多的工作。包括軟件、硬件的開(kāi)發(fā)，這個(gè)是整個(gè)V流程的模式，大部分BMS按照這個(gè)流程做的開(kāi)發(fā)，針對第一行的系統需求，包括系統設計環(huán)節，也有很多子環(huán)節，這塊時(shí)間有限，我不一一展開(kāi)了，包括一些功能的收集，我們功能安全目標的定義，包括整個(gè)系統架構的定義。在硬件設計這塊也是一樣的，我們硬件需求以及PBC的需求。軟件這塊，包括軟件需求確認、軟件安全分析、再到軟件單元設計、軟件單元測試，再到軟件集成測試，最后是軟件安全確認。

接下來(lái)就到系統層級，整個(gè)系統我們也是通過(guò)測試認證來(lái)保證它的安全，從最左邊電芯的評價(jià)，剛才介紹到了公共安全，我們還有各零部件實(shí)驗室級別的自測，這個(gè)自測會(huì )針對開(kāi)發(fā)出來(lái)的模塊，包括DMS還有儲能的控制器進(jìn)行詳細的零部件級的自測，這個(gè)測試通過(guò)以后，還會(huì )進(jìn)入到整個(gè)系統級別的測試，通過(guò)搭建系統平臺整個(gè)在集裝箱級別對它可靠性、穩定性進(jìn)行測試，目的通過(guò)這樣完善的測試把我們所有的問(wèn)題都關(guān)閉在出廠(chǎng)的階段，在客戶(hù)現場(chǎng)投運的時(shí)候，盡量減少系統故障和安全的風(fēng)險。

還有就是等我們的儲能系統投運以后，我們還會(huì )有一個(gè)遠程的預警和高效的運維，目前傳統的運維方式都是故障報出來(lái)了，現場(chǎng)人員發(fā)現了，我們到現場(chǎng)做一些處置，我們希望把這塊做一定的優(yōu)化，通過(guò)遠程故障預警的形式，因為我們很多儲能都裝了我們的平臺，我們通過(guò)算法和分析手段提前把這些問(wèn)題預警出來(lái)。我們把很多安全風(fēng)險能夠提前識別出來(lái)，并且及時(shí)的處理和關(guān)閉，這個(gè)我相信也是未來(lái)的主流趨勢，也能夠很大程度上降低儲能系統安全的隱患。

針對遠程預警和高效運維這塊也是建立了專(zhuān)門(mén)的團隊，包括數據平臺去針對所有的儲能項目進(jìn)行故障預警和數據分析，也是有一些隱性的故障，我們實(shí)時(shí)的確實(shí)能夠發(fā)現在前端，能夠及時(shí)的有效進(jìn)行。

以上就是我這邊的匯報，謝謝大家。  （發(fā)言根據速記整理，未經(jīng)嘉賓審核）

 

安徽中科中渙防務(wù)裝備技術(shù)有限公司博士 李煌

《電化學(xué)儲能系統火災防控技術(shù)應用》




 

李煌：各位領(lǐng)導、嘉賓，大家下午好！

我是來(lái)自安徽中科中渙防務(wù)裝備技術(shù)有限公司的李煌，今天上午聽(tīng)了大家的匯報，對我本人來(lái)說(shuō)也是受益良多，關(guān)于這一塊，我想說(shuō)的是電化學(xué)儲能系統火災防控技術(shù)的應用，我匯報分為以下四個(gè)部分展開(kāi)。

首先介紹一下行業(yè)背景。行業(yè)背景這塊，大家上午說(shuō)了很多了，我不多做介紹了，近年來(lái)，隨著(zhù)鋰電池價(jià)格的回落，最近幾年它的裝機規模也開(kāi)始迅速的增長(cháng)。在發(fā)展過(guò)程中，也迎來(lái)了一些行業(yè)痛點(diǎn)，比較明顯的就是韓國29起1.5%的發(fā)生火災事故的概率，針對這個(gè)概率，韓國成立了調查委員會(huì )，結果是電池系統的缺陷，電池保護不完備，運營(yíng)管理不周，消防設備不完善等是造成火災的主要因素。

談到火災防控，必定要談到鋰離子電池熱失控原理，在受到不正當使用過(guò)程中，例如短路、過(guò)熱、撞擊等情況，它的反應是發(fā)生在電池內部，電池外部你可以看到表現的東西在熱失控之前是很難觀(guān)察到的，一旦發(fā)生熱失控，就迅速產(chǎn)生大量的熱量，在熱失控擴散過(guò)程中，形成一個(gè)惡性的循環(huán)，逐漸的擴大，最終形成火災爆炸事故。

關(guān)于消防設計規范，我們國內還稍顯不足。今天聽(tīng)到設計規范目前也是在發(fā)展過(guò)程中吧，這款標準也在針對性的進(jìn)行改良，這對我們行業(yè)來(lái)說(shuō)也是一個(gè)好事。

我們針對這些情況也進(jìn)行了大量的試驗，觀(guān)察電池失控的時(shí)候，究竟哪些氣體是起到主要的變化，得到規律之后，把它輸入到軟件中去，進(jìn)行多種信息的融合，例如氣體、溫度、電壓等等，通過(guò)氣體進(jìn)行預警，分成一級預警、二級預警、三級報警模式。

談到監測之后，我們就要做到消防處置了，也就是防控，我們基于實(shí)驗室開(kāi)展了大量的火災試驗，理清了電池發(fā)生燃燒之后它的特性，以及火蔓延的特性，進(jìn)而建立熱失控的模型，以及熱失控傳播的路徑，如果摸清它的變化規律之后，我們可以通過(guò)設計消防主機，做一個(gè)滅火劑，通過(guò)試驗可以看到，它可以在30秒內有效撲滅明火，程控噴射，起到階梯式降溫，防止復燃；最后是建立一個(gè)兼容二次細水霧系統。

我們開(kāi)展了大量的試驗，包括單體電池、電池箱，我們進(jìn)行大量的試驗驗證，確保產(chǎn)品的有效性。在產(chǎn)品研發(fā)過(guò)程中，我們也形成了核心的技術(shù)，首先是電池的熱失控孕育機理及動(dòng)力模型，通過(guò)這個(gè)模型可以預測電池熱失控的發(fā)生，因為我們對電池發(fā)生熱失控、我們對它的氣體進(jìn)行收集，包括熱失控前、熱失控之后，對它氣體進(jìn)行收集，做到多參數耦合的探測，彌補單一探測技術(shù)誤報漏報的缺陷，同時(shí)我們對鋰離子電池分段式控溫技術(shù)，該降溫降溫、該滅火滅火。根據不同報警信號，針對性采取防控措施，及時(shí)輸送電池產(chǎn)熱、預防熱失控及熱擴散的發(fā)生。

接下來(lái)介紹一下中科久安，中科久安業(yè)務(wù)范圍主要是針對鋰離子電池做消防防護，大概分為新能源汽車(chē)、5G基站、風(fēng)力發(fā)電系統，還有電化學(xué)儲能系統這一塊，技術(shù)特點(diǎn)包括早期探測、復合判斷、多級預警、精準補救等。

解決方案包括全/局部淹沒(méi)式滅火方案、PACK級滅火系統、多級防護。

這是我們現在產(chǎn)品的一些應用，包括河北、遼寧、山東、四川、湖南都有應用，我們希望接下來(lái)與各位同仁共同探索，通過(guò)技術(shù)突破來(lái)實(shí)現降本，更大程度的服務(wù)這個(gè)行業(yè)。我的匯報到此結束，謝謝大家。 （發(fā)言根據速記整理，未經(jīng)嘉賓審核）

國網(wǎng)安徽省電力有限公司博士 滕越

《國網(wǎng)六安兆瓦級氫能綜合利用站科技示范工程》

騰越：各位領(lǐng)導、各位專(zhuān)家，下午好！今天給各位介紹是我們國網(wǎng)安徽六安兆瓦級氫能科技示范工程項目，今天在座的各位都是儲能領(lǐng)域的專(zhuān)家，所以我前面儲能方面的背景在這里我就不贅述了。

目前在世界范圍內，針對能源互聯(lián)網(wǎng)中的氫儲能電站的應用研究主要集中在以下幾個(gè)方面，電解和發(fā)電裝置的制造方法、儲氫裝置的選擇，電解和發(fā)電裝置與電網(wǎng)的連接，系統設計和容量配置，運行效率和壽命，以及氫能電站和其他基礎設施的整合。

目前國際已建和在建的固定式氫儲能設施大約有60余座，主要分布在德國、加拿大、意大利、法國和丹麥等地，我們統計了一下國外的固定式氫儲能技術(shù)的示范應用，在已建成投運的項目中，有90%的氫利用途徑是發(fā)電，部分包含熱電聯(lián)供，10%是制備甲烷等等，發(fā)電采用的技術(shù)主要是內燃機和燃料電池，在已建成投運項目中，有37%是已經(jīng)連接到公共電網(wǎng)，從電網(wǎng)獲取電力或者是并網(wǎng)發(fā)電，剩余63%以孤島模式或模擬接入電網(wǎng)模式運行，部分項目未并網(wǎng)原因是當地沒(méi)有氫發(fā)電的核準電價(jià)。

在國內來(lái)說(shuō)，氫儲能相關(guān)的設施的示范目前是以大規模風(fēng)電制氫和小規模試驗平臺為主，其中包括863計劃的研究，以及國網(wǎng)公司總部科技項目的一些研究，規�；瘹鋬δ軕�用仍然有待研究和示范，目前未解決的應用難點(diǎn)主要是應用模式和經(jīng)濟效益，系統集成和整站設計等等。

我們的示范工程主要是依托了三項氫能相關(guān)的國網(wǎng)總部科技項目以及兩項安徽省公司配套的項目，在六安建設國網(wǎng)安徽兆瓦級示范工程，我們前期的科技項目主要是針對以下幾個(gè)方面開(kāi)展了研究，首先就是氫綜合能源系統構建以及經(jīng)濟性研究，主要是分析了功能可靠性和運營(yíng)經(jīng)濟效率，并且對運營(yíng)模式進(jìn)行了優(yōu)化，接下來(lái)就是對本體的三個(gè)關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行研究，包括高適應性、規�；�電解制氫技術(shù)，主要是針對可再生能源的互動(dòng)特性，做了兆瓦級電解制氫技術(shù)的研究工作，第二個(gè)是大容量?jì)�氫系統關(guān)鍵技術(shù)，以及燃料電池集成及并網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)，接下來(lái)是氫綜合能源系統安全防護技術(shù)研究，這也是和中科大孫教授團隊合作的，主要是做安全運行以及維護策略和措施的研究。下面就是我們在前面研究取得一定成果的基礎上，我們把成果和系統集成、整站設計、安全評價(jià)等結合，在建設過(guò)程中進(jìn)行了實(shí)踐驗證。

這是我們現場(chǎng)廠(chǎng)區總平面設計圖和效果圖，我們站主要的工程建設內容是包括一兆瓦的質(zhì)子交換膜電解水制氫裝置，一兆瓦質(zhì)子交換膜燃料電池發(fā)電裝置以及200KG儲氫裝置，我們現在看到的兩個(gè)畫(huà)面是制氫和發(fā)電車(chē)間和配電綜合樓。

目前我們這個(gè)項目已經(jīng)取得了建設用規劃許可證、建設工程規劃許可證以及消防設計審核合格意見(jiàn)等一些手續，工程計劃是在2021年6月完成整站試運行。

在我們設計的過(guò)程中和研究過(guò)程中，運營(yíng)模式的探索和經(jīng)濟效益的分析也是我們主要的研究?jì)热葜�一，結合我們電網(wǎng)運行實(shí)際，我們做了這么一個(gè)經(jīng)濟效益展望分析，如果是采用在七八九月份電網(wǎng)負荷高峰的時(shí)候發(fā)電削峰，其余月份售氫，銷(xiāo)售收入為調峰時(shí)售電收入加上售氫收入。我們測算了一下，要想達到盈利，要有以下條件，第一個(gè)是增加制氫收益，第二個(gè)是獲得需求響應收益�；�于這兩個(gè)假定條件，經(jīng)過(guò)項目投資和資本現金流分析，投資回收期在十一到十二年。

在我們示范工程設計、建設、運營(yíng)全周期來(lái)看，目前我們氫儲能的模式在能源互聯(lián)網(wǎng)中的應用仍有很多待解決的問(wèn)題，我們列了三個(gè)方面是我們認為比較重要的待解決的問(wèn)題。首先是轉換效率問(wèn)題，目前水電解制氫和燃料電池發(fā)電效率有待提高，目前氫儲能電到電轉化效率為30%到40%之間，比抽水蓄能和電化學(xué)儲能要低得多，即使考慮燃料電池余熱利用，效率依然說(shuō)服力不足。作為一個(gè)固定式電站，如果能夠選擇合適的氫儲能技術(shù)路線(xiàn)，提高轉化效率，是目前氫儲能發(fā)展需要解決的問(wèn)題之一。

第二個(gè)是氫氣管轄問(wèn)題。氫氣目前仍然按照危險化學(xué)品管轄的，按照規定，非化工企業(yè)自建氫儲能電站，依法不能售賣(mài)氫氣，這對我們的電站商業(yè)模式造成了嚴重的限制，國家能源局關(guān)于中華人民共和國能源法征求意見(jiàn)稿，今年4月征求意見(jiàn)，其中第一次在法律上確定氫能屬于能源。

第三個(gè)是市場(chǎng)機制的問(wèn)題，目前電力輔助服務(wù)市場(chǎng)機制仍然有待完善，部分省份已經(jīng)發(fā)布了電力輔助服務(wù)市場(chǎng)運營(yíng)規則，主要是對電化學(xué)儲能參與電力輔助服務(wù)市場(chǎng)的交易主體、交易方式等做出了相關(guān)規定。這是決定氫儲能技術(shù)能不能大規模應用的關(guān)鍵因素。

在這個(gè)基礎之上，明確氫儲能適宜的應用場(chǎng)景，推動(dòng)健全電力輔助服務(wù)市場(chǎng)，最大限度利用無(wú)法消納的可再生能源制氫，實(shí)現售氫+售電等豐富的運營(yíng)模式，進(jìn)一步提高能量轉化效率，是氫能在互聯(lián)網(wǎng)應用中的廣泛應用的前提。

未來(lái)，在能源互聯(lián)網(wǎng)中，如果能夠解決我們前面提到的這些問(wèn)題，在未來(lái)也是能夠在能源互聯(lián)網(wǎng)中實(shí)現大規模氫的制取、存儲、運輸、應用一體化。吸引更多的社會(huì )資本和各類(lèi)市場(chǎng)主體參與能源互聯(lián)網(wǎng)建設和價(jià)值創(chuàng )造，帶動(dòng)產(chǎn)業(yè)鏈上下游共同發(fā)展，打造共建、共制、共贏(yíng)的能源互聯(lián)網(wǎng)生態(tài)圈。

我的匯報就到這里，謝謝大家。  （發(fā)言根據速記整理，未經(jīng)嘉賓審核）
 

杭州高特電子設備股份有限公司總經(jīng)理 徐劍虹

《BMS對儲能系統安全的關(guān)鍵作用》

徐劍虹：各位專(zhuān)家、各位同仁，大家下午好！

今天是儲能安全的會(huì )議，很多人說(shuō)到了電池的安全的機理，說(shuō)到了消防怎么去防護等等，我給大家帶來(lái)的更多的是從BMS這個(gè)角度來(lái)看儲能系統的安全怎么解決？

截至到2019年，中國累計投運電化學(xué)儲能項目裝機規模為1.7GWH，預期2020年將完成2GWH，這是一個(gè)非�？焖俚脑鲩L(cháng)，在這樣一個(gè)增長(cháng)的過(guò)程中，我們看到了儲能電站的安全隱患依然存在，對儲能電站的安全性、可靠性提出了嚴重的質(zhì)疑和擔憂(yōu)，也嚴重的阻礙了儲能行業(yè)的快速發(fā)展。截至目前，韓國已經(jīng)發(fā)生27起儲能安全事故，國內報道五起，美國一起。

這個(gè)安全隱患主要在電網(wǎng)側有幾個(gè)特點(diǎn)，第一個(gè)是電池容量非常地大，往往達到了兆瓦級，甚至在一個(gè)集裝箱，現在像比亞迪推出的集裝箱箱體，一個(gè)集裝箱就可以達到6GWH的儲能容量，一旦發(fā)生安全事故，就會(huì )引起燃燒的鏈式反應，導致非常嚴重的損失。第二個(gè)，整個(gè)系統是非常復雜，電壓很高，現在已經(jīng)達到了1500伏高電壓等級，對于整個(gè)系統的絕緣電器提出了很高的要求。第三個(gè)，就是整個(gè)的系統非常復雜，環(huán)境非常惡劣。

以上所有的都是電器的安全問(wèn)題，電化學(xué)儲能最主要的單元是電池，所以電池的過(guò)充、過(guò)放、過(guò)溫、以及短路是電池儲能最大的安全隱患，我們今天談?wù)撟疃嗟囊彩请姵�，但是其�?shí)在儲能系統當中發(fā)生的問(wèn)題，有相當一部分還是電器問(wèn)題。

我們認為儲能電池系統的安全設計主要要從三個(gè)方面來(lái)考慮，第一個(gè)就是電池的本身安全，假設我們所使用的這個(gè)電池根本就不會(huì )燃燒呢，今天我們儲能電站的安全問(wèn)題可能就不需要討論了，非常遺憾，就像孫院士早上說(shuō)的，電池的機理本身決定了，由于它的材料，比如這些材料高溫時(shí)會(huì )釋放氧氣，我的電解液、我的隔膜都是我的材料，都是可燃物，在一定條件下它可能就會(huì )燃燒，所以如何使用不會(huì )燃燒的電池，這是我們解決的根本之道，現在已經(jīng)有水系電池，這些電池本質(zhì)上來(lái)說(shuō)就是不會(huì )燃燒的，孫院士我剛剛跟他聊的時(shí)候，他說(shuō)我能不能在電解液里面加一些阻燃劑，使電解液不會(huì )燃燒，這也是一個(gè)方案。至少目前為止，我們在用的電池大部分是鐵鋰電池，磷酸鐵鋰電池本質(zhì)上來(lái)說(shuō)還是有發(fā)生熱失控的概率。

很顯然，遵循預防為主、消防結合的原則，系統解決儲能電池系統的安全管控問(wèn)題。要做好電池安全預警和保護，儲存BMS是關(guān)鍵。高特是一家做BMS的公司，高特基于儲能項目的應用經(jīng)驗和技術(shù)積累，系統性提出了儲能電池系統主動(dòng)安全管理的技術(shù)方案，下面分成五個(gè)大塊，我們后面一一來(lái)說(shuō)。

第一個(gè)，就是對電池的運行數據分析和維護管理，也就是說(shuō)電池發(fā)生熱失控，并不是某一天突然發(fā)生的，它是一個(gè)積累的過(guò)程，就像我們人一樣，我們人生病也是一個(gè)積累的過(guò)程，我如何做到在它沒(méi)有生病之前，我能夠監控它已經(jīng)有了生病的這一個(gè)積累的因素，我能夠去判別它，所以這個(gè)就需要長(cháng)期的監控的過(guò)程，就是把一個(gè)數據長(cháng)期的監測下來(lái)，這種對電壓跟溫度的監測，以及溫度變化的狀態(tài)，電池的健康狀態(tài)的分析來(lái)建立一個(gè)電池系統的預警機制，也就是說(shuō)電池實(shí)際上在運行，我們不知道它已經(jīng)帶病了，所以這一過(guò)程非常重要，也就是說(shuō)我跟孫院長(cháng)剛才說(shuō)的，就像人一樣，我可能今天心率不太好，怎么辦，最有效的辦法，帶一個(gè)隨身因攜帶的24小時(shí)的心電圖儀，你可能監測一年，你這個(gè)心臟到底怎么回事，那就一清二楚了，這個(gè)恰恰是BMS在做的工作。第二個(gè)是采用主動(dòng)均衡的電池管理系統，做號電池性能的均衡管理。第三個(gè)是做好熱失控管理。

第二個(gè)，我們提出電池的安全狀態(tài)評估參數—SOS，這個(gè)是我們在2017年提出來(lái)的，因為我們知道評估一個(gè)電池有很多參數，打個(gè)比方SOC、SOP、SOE、SOH，評估一個(gè)電池有多個(gè)維度描述它，其中安全是非常重要的維度，這個(gè)維度我們恰恰是缺失的，我們提出來(lái)一個(gè)參數就是SOS，通過(guò)對每個(gè)電池的電壓、溫度的監測，結合SOC、SOH內組的變化，溫度的變化來(lái)給出SOS這個(gè)評估，建立一個(gè)數學(xué)模型，大家可以看到，這個(gè)數學(xué)模型里面所包含的因素，我們把這個(gè)SOS分成十個(gè)等級，也就0是最低的，9是最高的，我們希望能夠給出這個(gè)參數之后，比如我到了可能發(fā)生熱失控的時(shí)候，7、8的時(shí)候，我們就讓這個(gè)系統動(dòng)作，把這一個(gè)充放電過(guò)程給終止掉，防治這個(gè)熱失控的連鎖的反應，大家可以看，我們在做的時(shí)候，非常重要一點(diǎn)，比如這是一條充放電曲線(xiàn)，大家可以看，我放電過(guò)程中，我放的越低，可能就面臨著(zhù)銅的吸出，這是一個(gè)危險因素，同樣我在充電過(guò)程，或者在低溫充電，或者過(guò)充，這個(gè)過(guò)充當中，可能會(huì )面臨著(zhù)粒子的吸出，這都是一個(gè)風(fēng)險性極高的狀態(tài)，很顯然，我電池的工作范圍，越在中間段，它的風(fēng)險性就越低，一旦發(fā)生這種過(guò)程，發(fā)生的次數越多，就相當于電池受傷的概率越高，發(fā)生熱失控的概率也就越高，這個(gè)模型最基本的理念就基于這個(gè)電池的運行狀態(tài)來(lái)進(jìn)行分析。第二張圖是基于對電池內組進(jìn)行分析，第三個(gè)是溫度，很顯然，這種變化量，越是接近于邊緣，這個(gè)電池的失效，發(fā)生熱失控的風(fēng)險就越大，它的SOS也就越大。

第三個(gè)，我們采取了一個(gè)保護的策略，各種邏輯，這個(gè)我就不展開(kāi)。第四個(gè)，我們把消防跟我的BMS結合在了一起，大家可以看到，正常的儲能模組，我們一般只采了電壓、溫度，我們已經(jīng)在一些項目當中，我們把氣體傳感器放到了電池模組內，放到電池模組內帶來(lái)什么好處呢？我們大家都知道，任何儲能安全事故的發(fā)生，我們排除電器的因素，可能就是某一節電池發(fā)生了熱失控，或者發(fā)生了燃燒，然后發(fā)生了熱傳遞和電池的反應，如果我能及時(shí)發(fā)現某一些電芯發(fā)生氣體泄露的話(huà)，我就可以非常及時(shí)準確的來(lái)采取消防的動(dòng)作，這個(gè)時(shí)間大幅度被縮短了，效果也會(huì )更加好，然后我的消防的區域被局限在某一個(gè)區域了，這個(gè)就使得我的消防和BMS進(jìn)行了結合，大家可以看到，我們做BMS、PCS、EMS及消防系統的聯(lián)動(dòng)功能，開(kāi)發(fā)了一個(gè)系統。為此，我們做了整個(gè)的硬件，把所有的系統都接入到硬件產(chǎn)品當中，這是我們現場(chǎng)已經(jīng)做的案例的圖片，這是一個(gè)產(chǎn)品，這原來(lái)是一個(gè)BMS的顯示器，我們把消防的內容納入到煙感，比如氣體傳感器、溫度探測點(diǎn)都做到里面了。這是整個(gè)設備的技術(shù)參數。

第四個(gè)，我們做了一個(gè)黑匣子，做了一個(gè)儲能電池運行系統監測的設備，這個(gè)設備我們叫它“黑匣子”，這個(gè)黑匣子放在整個(gè)總線(xiàn)上，把所有的關(guān)鍵數據，高速的記錄下來(lái)，一旦發(fā)生了事故，我們就可以把這個(gè)黑匣子拿出來(lái)，這個(gè)黑匣子跟EMS不是走在一起的，是完全獨立的一個(gè)系統，包括電源，包括數據，全部是分開(kāi)的，也就是說(shuō)當一個(gè)儲能系統發(fā)生燃燒，發(fā)生故障的時(shí)候，安全事故的時(shí)候，哪怕這個(gè)站全部燒完了，這個(gè)黑匣子也可以完整的保留下來(lái)，我們做了一個(gè)安全防護等級比較高，可以在高溫下存儲數據達到安全的保護，做了這么一個(gè)黑匣子。

我們的項目應用：我們在江蘇電網(wǎng)、湖南電網(wǎng)的52MWH，包括福斯特，現在還有兩個(gè)項目在做，包括上午我們南網(wǎng)公司介紹的在T46項目里面，我們也把消防做到里面去，在杭州正能項目里面，我們把傳感器做到里面去了。

最后介紹一下高特，高特從2010年開(kāi)始就參與了儲能項目，國內的重大項目我們參與了不少，到2019年年底我們完成了將近600MWH的儲能的BMS，其中100MWH的梯次利用儲能電站。

謝謝大家。  （發(fā)言根據速記整理，未經(jīng)嘉賓審核）

南京工業(yè)大學(xué)教授 王志榮

《鋰離子電池熱失控產(chǎn)物危險性研究》

王志榮：各位專(zhuān)家，大家下午好！

首先感謝大會(huì )組委會(huì )的邀請來(lái)做這個(gè)報告，也非常榮幸有這個(gè)機會(huì )來(lái)參加這個(gè)會(huì )議，包括昨天晚上我們交流，到今天上午，一直到今天下午，學(xué)習了很多東西，真的是收獲滿(mǎn)滿(mǎn)，所以今天我想也是跟大家分享一下，我在南京工業(yè)大學(xué)帶的研究團隊做的一點(diǎn)點(diǎn)工作，跟大家分享，請大家批評指正。

我報告的題目是鋰離子電池熱失控產(chǎn)物危險性研究。為什么做這樣的課題呢，前面幾位專(zhuān)家，包括上午孫老師和王青松老師都說(shuō)到了消防預測預警，實(shí)際上電池可能大家目前關(guān)注的比較多的就是消防這一塊，火災，然后熱失控，對于預測預警，剛才實(shí)際上我們徐總也說(shuō)到了氣體的探測，我們做這個(gè)課題主要是考慮，熱失控產(chǎn)物也有一些特征，這些特征有助于我們做鋰離子電池熱失控的預測預警，包括它跟消防相關(guān)的火災，它燃燒物質(zhì)是什么，燃燒產(chǎn)物是什么，我們做一點(diǎn)探索，希望能夠對鋰離子電池熱失控的監測預警，包括它的直接危害，上午有專(zhuān)家提到電池發(fā)生火災，它燃燒產(chǎn)物對人有沒(méi)有傷害，會(huì )不會(huì )造成一定的危險性，我們主要圍繞這個(gè)課題來(lái)做一點(diǎn)點(diǎn)工作，跟大家匯報。

我匯報分四個(gè)方面：

首先是研究背景，剛才我大概提了一下，鋰離子電池新能源的意義我就不在這里多說(shuō)了。

當然，包括近年來(lái)我們國際上關(guān)于鋰離子電池重要的設備，也多次出現召回事件，包括2013年索尼公司的，還有2016年三星NOTE7的召回，這說(shuō)明我們鋰離子電池的電器設備也可能出現一些質(zhì)量問(wèn)題，出現熱失控，引發(fā)一些事故，或者是它的質(zhì)量帶來(lái)的負面影響，也是比較大的，給我們產(chǎn)業(yè)帶來(lái)了不好的影響。

這個(gè)表是我們課題組收集的關(guān)于近年來(lái)鋰離子電池的安全事故，從事故發(fā)生原因來(lái)看，實(shí)際上鋰電池它出問(wèn)題的主要是熱失控，所以從事故統計來(lái)看，大部分都是熱失控引發(fā)的，包括引發(fā)的各種火災、爆炸，所以我們這個(gè)課題圍繞熱失控的產(chǎn)物，包括氣體，包括固體，在國際上，在國內外目前關(guān)于這方面也做了一些研究，我們也做了一些現狀分析，包括鋰離子電池、熱失控產(chǎn)生的氣息和固體產(chǎn)物，它的發(fā)生情況，它的發(fā)生發(fā)展的過(guò)程，它的溫度的變化，氣體濃度的變化，固體產(chǎn)物成分的變化，做了一些研究，而且很多工作都集中在某一個(gè)點(diǎn)上，例如它產(chǎn)生的氣體成分，到底熱失控產(chǎn)生的產(chǎn)物。上午有專(zhuān)家報告就是煙氣，實(shí)際上煙氣成分還是很復雜的，煙主要是固體顆粒，氣主要是可燃性氣體。

總體來(lái)說(shuō)，鋰離子熱失控產(chǎn)生的氣體，大部分氣體都是易燃易爆或者有毒有害的成分，而且會(huì )引發(fā)后面的火災，燃燒，甚至是事故。當然也有專(zhuān)家研究了它的定量的氣體成分的含量，包括整個(gè)熱失控過(guò)程產(chǎn)物產(chǎn)生過(guò)程中的一些特征，包括可燃氣體的釋放，還有顆粒物，還有煙，還有火焰，包括火花飛濺的爆炸，固體產(chǎn)物粉塵、粉末的成分危險特性都做了研究。包括它的氣體產(chǎn)物和固體產(chǎn)物產(chǎn)生的原因，發(fā)生化學(xué)反應，一些起化反應，包括催化反應，國外專(zhuān)家都做了一些研究。
下面我重點(diǎn)匯報兩個(gè)內容，第一個(gè)是鋰離子電池熱失控產(chǎn)氣過(guò)程及釋放氣體的特性，我想從五個(gè)方面，第一個(gè)是實(shí)驗方法，第二個(gè)是產(chǎn)氣過(guò)程的規律，第三個(gè)是成分及含量分析，第四個(gè)是不同條件，特別是不同環(huán)境條件下，它的產(chǎn)生的氣體成分區別，最后是一般情況下，空氣當中鋰離子熱失控產(chǎn)生的氣體爆炸危險性有多大地我們做了一些定量的計算和分析。

首先我們看研究方法，我們做的對象就是最普通的18650鋰離子電池，也就是三星的三元電池，我們研究對象很簡(jiǎn)單，就是單電池，在研究方法上，我們主要是搭建了一個(gè)實(shí)驗裝置，這個(gè)實(shí)驗裝置可以通過(guò)電加熱讓它發(fā)生熱失控，熱失控過(guò)程中的溫度監測，包括它熱失控產(chǎn)生氣體往外釋放的氣流的速度來(lái)測試，包括產(chǎn)生這種氣體，我們收集，然后做一些定量的成分分析，包括熱失控產(chǎn)生氣體，后面發(fā)生燃燒，燃燒的固體成分，我們做了成分分析，包括氣體混合物的爆炸極限，我們也做了一些測試�？傮w來(lái)說(shuō)，就是圍繞它產(chǎn)生的氣體和固體危險性我們展開(kāi)了探索。

通過(guò)研究發(fā)現，鋰離子電池熱失控產(chǎn)氣的過(guò)程，比如這幾個(gè)圖（PPT）就是熱失控產(chǎn)氣過(guò)程四個(gè)不同的階段，上午的專(zhuān)家也都把過(guò)程做了報告，主要是包括剛開(kāi)始電加熱的時(shí)候，它有一個(gè)自熱的過(guò)程，自生熱的階段，還有閥門(mén)打開(kāi)的階段，另外接下來(lái)溫度達到臨界溫度，就會(huì )發(fā)生熱失控，最后熱失控消亡，整個(gè)四個(gè)過(guò)程，這是室內空間，如果是在一個(gè)小的空間里面，它的熱失控的階段也是一樣的，只不過(guò)它的火焰，燃燒的劇烈程度和它的產(chǎn)物會(huì )有一些區別。這個(gè)是我們做的它的正畸在熱失控以后X光的圖片，包括它的整個(gè)熱失控過(guò)程中的放熱量，隨時(shí)間和溫度的變化曲線(xiàn)。

總體來(lái)說(shuō)，我們關(guān)注了一個(gè)點(diǎn)，就是鋰離子電池的SOC，也就是它的電量、電荷對熱失控過(guò)程和熱失控產(chǎn)生氣體的過(guò)程是有比較大的影響，不同的SOC熱失控的劇烈程度不一樣，產(chǎn)生氣流的速度不一樣，顆粒固體產(chǎn)物和氣體產(chǎn)物都會(huì )有所區別，這個(gè)在后面的數據里面都可以看出來(lái)，像左上角這個(gè)圖是氣體顆粒分布的一個(gè)測試的結果，右下角這個(gè)圖是不同的SOC，鋰離子電池熱失控產(chǎn)生氣流流速變化不一樣，右上角這個(gè)表是氣體釋放速率，也是不一樣的。

這個(gè)是我們產(chǎn)生的氣體成分的GC的譜圖，比如說(shuō)從熱失控氣體成分的GC譜圖來(lái)看，我們可以通過(guò)分析獲得氣體成分當中的某一個(gè)具體成分，比如這幾個(gè)圖就能夠證明，它這個(gè)產(chǎn)物里面有大量的二氧化碳，上午王青松教授報告里面也提到了二氧化碳、一氧化碳和氫氣，在我們研究中也發(fā)現這樣的結論。

這個(gè)是我們通過(guò)測試得到氣體成分的含量和氣體種類(lèi)，從右邊這個(gè)表來(lái)看，實(shí)際上鋰離子電池產(chǎn)生的氣體的成分還是很復雜的，可能有三十幾種到四十幾種氣體，有二氧化碳、氮氣這些惰性氣體，也有易燃易爆的一氧化碳、氫氣、甲烷、乙烷，還有其他的碳氫化合物。含量最多的是氮氣和二氧化碳，所以我們現在做氣體監測的時(shí)候，大部分取一氧化碳和氫氣，剛才徐總報告我們也看到了，有一氧化碳和氫氣的氣體監測，在燃燒之前做一些預測。

通過(guò)我們的一些成分分析，測試結果，包括我們現象的對比，還有我們的一些試驗的結果，我們也對鋰離子電池熱失控產(chǎn)生氣體的過(guò)程，它是什么原因造成的，發(fā)生什么樣的化學(xué)反應，產(chǎn)生這樣一些，三十多種，甚至四十多種以上的氣體混合物，是怎么產(chǎn)生的，我們也對主要的成分做了一些理論上的分析，比如二氧化碳的產(chǎn)生，二氧化碳的產(chǎn)生，它有很多種可能性，我們這個(gè)地方列了六種，第一個(gè)就是SEA膜，隔膜的熱分解產(chǎn)生二氧化碳，還有電解液的分解反應，包括負極材料石墨和氧氣，高溫情況下也可能產(chǎn)生二氧化碳，還有電解質(zhì)，除了電解液還有電解質(zhì)，一些鹽類(lèi)的，這些鹽它也有可能通過(guò)和水，或者是氟化氫反應生成二氧化碳，另外負極也可以通過(guò)正負極的離子還原反應，產(chǎn)生碳酸鋰，碳酸鋰的分解也能產(chǎn)生二氧化碳，所以機理非常復雜，不是僅僅一種途徑來(lái)產(chǎn)生二氧化碳。像氫氣，氫氣產(chǎn)生的可能性也是比較多的，例如鋰和水的反映直接產(chǎn)生氫氣，還有鋰與反應生成的氟化氫反應也可能產(chǎn)生氫氣，還有一些膠黏劑、黏合劑，它跟氧化鋰之間的反應，還有一些羧甲基的反應都會(huì )產(chǎn)生氫氣。

我們還研究了一氧化碳，為什么產(chǎn)生一氧化碳，很多可燃物質(zhì)的不充分燃燒都會(huì )產(chǎn)生一氧化碳，還有電極的正畸鋰離子反應也會(huì )產(chǎn)生一氧化碳，還有碳酸鋰的高溫反應與石墨中的碳酸反應產(chǎn)生一氧化碳，等等我們都做了理論研究，包括甲烷和其他氣體產(chǎn)生的過(guò)程，這樣的機理。

第四個(gè)，我想跟大家簡(jiǎn)單報告一下，我們通過(guò)試驗研究發(fā)現不同的氣氛環(huán)境下，熱失控產(chǎn)生的氣體的區別，大家都知道，鋰離子電池熱失控大部分都是在狹小的環(huán)境下，在有些要求比較高的場(chǎng)合，可能用多惰化氣體進(jìn)行惰化，它也有可能產(chǎn)生熱失控，這個(gè)熱失控跟空氣中有沒(méi)有比較大的區別，它產(chǎn)生的氣體有沒(méi)有什么不同，我們也簡(jiǎn)單做了一點(diǎn)研究，結果發(fā)現，在空氣和氬氣環(huán)境下，發(fā)生熱失控反應的溫度變化程度差異不大。

另外，不同的SOC，它產(chǎn)生的熱失控的時(shí)間，它的熱量和它的反應也有所區別，這個(gè)我想在座各位專(zhuān)家都比較熟悉，很多跟文獻當中結果是相同的，我不多說(shuō)了，SOC越高，滿(mǎn)電量的，熱失控危險性越高，火災的防控難度要大一些。

另外還有一個(gè)就是我們的環(huán)境溫度，不同的環(huán)境溫度，熱失控產(chǎn)生的氣體，它的這樣的產(chǎn)氣過(guò)程也有所區別。還有我們不同的升溫速度，這個(gè)不同的升溫速度是我們電加熱化，通過(guò)外加熱源，電加熱來(lái)產(chǎn)生這樣的高溫環(huán)境，實(shí)際上升溫速率越高的話(huà)，我們研究發(fā)現，它的氣體濃度也是增加的。電池環(huán)境溫度高的話(huà)，產(chǎn)生的像一氧化碳濃度就會(huì )增加。

另外，熱失控產(chǎn)生氣體燃燒爆炸危險性的研究，從理論商來(lái)說(shuō)，這個(gè)表格就給出了基本的危險特性，當然它是混合物，又有惰性氣體，又有易燃易爆的氣體，總體它是燃燒的。

這個(gè)我們通過(guò)試驗裝置，對它的燃燒的過(guò)程也進(jìn)行了研究，研究發(fā)現，在不同的氣氛環(huán)境下，在氬氣環(huán)境下，它產(chǎn)生煙氣比較多，也會(huì )燃燒，但是這個(gè)燃燒是從電池內部噴射出來(lái)的可燃物物質(zhì)在噴射口，由于沒(méi)有氧氣嘛，所以燃燒的幅度不是大，但是如果在空氣當中會(huì )發(fā)生劇烈的燃燒的火焰。

可能還有一個(gè)就是我們對它的氣體不同的成分，這種混合物它的爆炸危險性我們做了一些理論計算，也做了一些試驗測試，進(jìn)行對比，研究發(fā)現，鋰離子電池熱失控產(chǎn)生的氣體混合物，爆炸極限范圍還是非常廣的，非常大，8%到52%，這就解釋了我們在做試驗的時(shí)候，包括工業(yè)、產(chǎn)業(yè)化應用的時(shí)候，很多事故都看到了著(zhù)火了，為什么會(huì )著(zhù)火，為什么會(huì )發(fā)生輕微的燃爆，是因為它產(chǎn)生爆炸性氣體，很多情況下沒(méi)有爆炸，而發(fā)生燃燒，這就是原因，但是不代表它沒(méi)有爆炸性地如果初期的時(shí)候沒(méi)有燃燒，只是噴射、泄露，如果在有限的空間，跟空氣混合，就會(huì )形成爆炸性的空間，上午專(zhuān)家也提到，我是非常贊成的，所以防爆也是要考慮的。

這個(gè)是我們從不同的影響因素考慮，比如說(shuō)不同的SOC，不同的升溫速度，不同的環(huán)境溫度，不同的條件下，它的鋰離子電池熱失控產(chǎn)生的氣體的爆炸極限的變化，我們測試了它很多爆炸極限的數據。

下面匯報第二個(gè)方面，就是熱失控以后產(chǎn)生固體，固體我們也做了一些研究，從試驗的方法做了一些研究，包括它的成分，包括熱穩定性，包括它的爆炸危險性，還有它的危害性，我們最后探討了它的形成機理，這是我們簡(jiǎn)單的試驗裝置，我們一些常用的TGA、DSC，我們做了簡(jiǎn)單的研究，另外對它的成分，包括產(chǎn)物也做了宏觀(guān)和微觀(guān)的測試，通過(guò)測試研究固體產(chǎn)物的危險性，是不是易燃，如果發(fā)生粉塵能不能爆炸，都做了一些測試，熱穩定性怎么樣，高溫情況下，會(huì )不會(huì )發(fā)生燃燒，甚至爆炸，我們也做了一些簡(jiǎn)單的研究，這個(gè)是我們通過(guò)試驗產(chǎn)生固體粉末，收集起來(lái)，右邊是研究對象，把固體粉末做一些測試和研究分析。

固體粉末這是我們做的一些測試的數據表，通過(guò)研究發(fā)現，我們的固體產(chǎn)物，它跟氣體一樣的，也是一種混合物，而且這個(gè)成分也非常復雜，當然這個(gè)固體形成的過(guò)程機理非常復雜，一方面是熱失控自己的熱失控反應產(chǎn)生的固體產(chǎn)物，噴射出來(lái)的固體物質(zhì)，還有一種是在空氣當中噴射出來(lái)之后，在空氣當中燃燒的產(chǎn)物，第三個(gè)就是儀器設備測試過(guò)程中，當然可能有一些測試過(guò)程中產(chǎn)生的一些產(chǎn)物，當然總的來(lái)說(shuō)，這種固體產(chǎn)物大部分都是一些炭氫化合物，包括一些金屬的。

固體的具體的分析，我們通過(guò)測試，發(fā)現它的炭含量，就是固體反末物質(zhì)的炭含量大概在68%到69%，除了炭之外，還有有機硅，有機小分子，還有二氧化硅，金屬氧化物等，當然我們也做了一些電鏡SEM圖片分析，包括它的EDS化學(xué)元素的分析�？偟膩�(lái)說(shuō)，這種固體產(chǎn)物它大部分都是一些有機的化學(xué)物質(zhì)，包括碳酸鹽，金屬、金屬氧化物等。

這個(gè)是我們做了一個(gè)熱穩定性的分析，這些固體顆粒收集起來(lái)做一些熱分析，通過(guò)熱分析發(fā)現，在高溫環(huán)境下，這種固體產(chǎn)物它可能會(huì )形成一些金屬的共性的混合物，不同的SOC和不同的加熱速率對它的熱穩定性也有一定的影響，在不同的環(huán)境下，它的產(chǎn)物成分也有所區別，時(shí)間關(guān)系，不和大家闡述它的變化。

第四個(gè)是對一般的鋰離子電池，在空氣當中如果熱失控，產(chǎn)生固體的顆粒進(jìn)行遞進(jìn)測試，我們擔心會(huì )不會(huì )形成粉塵爆炸，通過(guò)測試發(fā)現，粉塵顆粒在空氣當中粒徑范圍為8.49到300微米，顆粒粒徑還是比較小的，只是它的比重比較大，所以不太容易形成粉塵云，如果像面粉這種小的密度的話(huà)，那我們研究的就不僅僅是鋰離子電池的熱失控形成火災，還要研究鋰離子熱失控發(fā)生的粉塵爆炸。我們用東北大學(xué)粉塵爆炸的設備對這個(gè)粉塵也模擬了粉塵云的條件做了測試，結果發(fā)現，一般的鋰離子電池熱失控粉塵不太容易發(fā)生爆炸，而且我剛才分析了，它的密度比較大，所以它不太容易懸浮在空氣當中，這也是比較好的，如果它容易發(fā)生粉塵云的話(huà)，它的危險性就更大了。

最后我們對這些固體粉末進(jìn)行對人體危害的影響，做了簡(jiǎn)單的分析，實(shí)際上這種固體產(chǎn)物，我們通過(guò)成分分析，發(fā)現它有一些重金屬，這些重金屬對人體還是有一定的健康的風(fēng)險。后期我們還會(huì )做一些其他的研究，這只是初步的研究，還沒(méi)有深入研究。

最后我們對固體產(chǎn)物產(chǎn)生的機理做了簡(jiǎn)單的理論方面的解釋和分析。我們認為鋰離子電池熱失控產(chǎn)生的固體產(chǎn)物大部分都是電解質(zhì)的不完全燃燒，一些電解質(zhì)和電解液反應的時(shí)候產(chǎn)生的。這種反應安全閥打開(kāi)，噴射出來(lái)之后，這種產(chǎn)物形成固體物質(zhì)�？傮w來(lái)說(shuō)，我們覺(jué)得鋰離子電池熱失控的產(chǎn)物主要是有機硅，還有一些苯系列的衍生物，還有羥基、羧基的化合物，主要是炭氫氧和一些酯類(lèi)化合物的固體組成。我們也對它固體產(chǎn)物產(chǎn)生的機理，化學(xué)產(chǎn)生機理做了簡(jiǎn)單的分析，包括比如說(shuō)熱失控排放的氣體有甲烷、丙烷、乙烷，這些物質(zhì)在一定條件下會(huì )發(fā)生化學(xué)反應，生成固體物質(zhì)。

包括在乙烯的作用下，形成的羧基和羥基的化合物可能產(chǎn)生的化學(xué)反應，包括在甲基自由基，氯自由基，一些酯類(lèi)的固體物質(zhì)也可能發(fā)生化學(xué)反應，形成產(chǎn)物。包括SEA膜隔膜的分解與電解質(zhì)之間的反應，這個(gè)我們都做了一些試驗，當然通過(guò)我們的測試結果對比來(lái)推測可能化學(xué)反應的過(guò)程。

最后我想簡(jiǎn)單的對目前我們做的這一點(diǎn)點(diǎn)工作做一點(diǎn)展望，就是今后可能還會(huì )做的一些事情。

第一個(gè)，我們目前跟王青松教授講得一樣，我們做的試驗研究都是針對某一特定類(lèi)型的鋰離子電池尺寸包括它的有限的電量做的試驗，它的氣體成分在不同條件下會(huì )發(fā)生變化，所以如果說(shuō)要把這個(gè)工作做完美的話(huà)，還要做大量的試驗，不同類(lèi)型的電池，不同環(huán)境條件，在平氧條件下，在負氧條件下，包括在西藏，青藏高原，低壓環(huán)境下，它的產(chǎn)物都可能發(fā)生變化。

第二個(gè)，我們試驗裝置比較簡(jiǎn)單，還需要去做復雜的環(huán)境，包括一些惰性環(huán)境、真空環(huán)境，再看它產(chǎn)物里面有沒(méi)有其他的一些變化。還有一個(gè)就是我們做單顆電池，前面專(zhuān)家也匯報了電池熱失控的傳播、蔓延，電池組的整體的熱失控的多米諾效應，多米諾的過(guò)程，這個(gè)產(chǎn)生的氣體成分，氣體和固體會(huì )不會(huì )有些變化，我想應該會(huì )有一些變化。

最后是我們最終比較簡(jiǎn)單的研究，最終落腳的還是要做精準預測模型，我們通過(guò)大量的試驗數據和現場(chǎng)的數據來(lái)比對，建立比較準確的預測模型。

我想利用這么有限的時(shí)間跟各位專(zhuān)家做簡(jiǎn)單的匯報，如果有什么問(wèn)題，我想歡迎大家到南京工業(yè)大學(xué)指導工作，指導我們課題，我們還要繼續做，做一點(diǎn)事情，謝謝大家。  （發(fā)言根據速記整理，未經(jīng)嘉賓審核）

 

安徽省能源研究院電力規劃中心博士 張翔

《安徽省儲能應用前景及商業(yè)模式探索》

張翔：各位領(lǐng)導、各位嘉賓，大家下午好！

很高興今天可以作為今天這個(gè)論壇的收尾，以我們安徽省儲能應用場(chǎng)景及商業(yè)模式探索。我來(lái)自安徽省能源研究院，我們扎根于安徽，立足服務(wù)于政府、企業(yè)提供咨詢(xún)、規劃以及提升業(yè)務(wù)。

今天我介紹這個(gè)課題主要是今年省能源局給我們出的一個(gè)課題，叫電化學(xué)儲能在安徽省十四五發(fā)展現狀以及未來(lái)應用分析。今天很高興代表課題組把我們的研究成果跟大家做分享，有什么不對的地方歡迎大家批評指正。

今天的報告分為三個(gè)部分，第一，安徽省儲能發(fā)展現狀，第二，安徽省發(fā)展儲能必要性，第三，安徽省儲能應用場(chǎng)景和商業(yè)應用的探索。

首先在發(fā)展現狀這一塊，我們主要介紹兩個(gè)，第一個(gè)是儲能發(fā)展規模和現狀，第二個(gè)是安徽省儲能發(fā)展的整體環(huán)境。在抽水蓄能這一塊，安徽省目前已經(jīng)建成響水澗、狼牙山、響洪甸等3座抽水蓄能電站，總裝機168萬(wàn)千瓦。在建績(jì)溪、金寨抽水蓄能電站，總裝機300萬(wàn)千瓦。

電源側我們以配套儲能為主，今年6月份安徽省省內首個(gè)風(fēng)儲項目，就是華潤濉溪項目，6月份成功并網(wǎng)發(fā)電，8月份華能蒙城40兆瓦項目，也是目前國內容量最大的風(fēng)電配套儲能項目。到2020年底，全省在建和已建成的儲能項目大約20個(gè)左右。用戶(hù)側包括光儲充一體化項目，廬江國軒新能源儲能電站，電網(wǎng)側，目前安徽省目前暫沒(méi)有電網(wǎng)側的儲能電站投運，氫儲能，位于六安，國內首個(gè)兆瓦級氫儲能項目，壓縮空氣儲能，在蕪湖有500KW非補燃壓縮空氣儲能發(fā)電示范項目。

安徽省化學(xué)儲能發(fā)展環(huán)境，我們從外部環(huán)境和內部環(huán)境進(jìn)行分析。首先外部環(huán)境是儲能電池成本快速下降，從內部環(huán)境來(lái)說(shuō)，首先安徽省抽水蓄能電站資源是非常豐富的，目前我們安徽省抽蓄主要是接受華東地區的統一調度，容量來(lái)說(shuō)，一般是服務(wù)于安徽本省，另外一半是服務(wù)華東市場(chǎng)，因此我們判斷，儲能聯(lián)合火電調頻市場(chǎng)在安徽市場(chǎng)是比較有限的，在用戶(hù)側方面來(lái)看，我們認為用戶(hù)側有海量、分散等特點(diǎn)，但是受限于安徽省目前缺乏相應的政策支持和電價(jià)空間，未來(lái)發(fā)展前景不明朗，未來(lái)需要借助儲能技術(shù)進(jìn)步和成本下降，探討用戶(hù)側的商業(yè)模式。

未來(lái)安徽省儲能空間主要集中于新能源配套和電網(wǎng)側儲能，用于解決新能源消納的問(wèn)題，電網(wǎng)調峰能力不足，以及地區負荷快速增長(cháng)帶來(lái)的電網(wǎng)設施送電能力與需求不匹配。目前來(lái)看，我們省風(fēng)電配置儲能主要用于平抑新能源對電網(wǎng)供需平衡的影響，加速項目并網(wǎng)，屬于企業(yè)自愿調峰責任，電網(wǎng)側還需要詳細的落地細則和落地政策支撐。

第二部分是安徽省發(fā)展儲能必要性。這里從安徽省電源分布以及電網(wǎng)特征分析進(jìn)行闡述，最后得到為什么需要發(fā)展儲能。

首先安徽省電源分布，從右邊這張圖可以看出，以淮河和長(cháng)江，安徽分為皖北、皖中、皖南，可以看到皖北地區的煤電占比大概在54%，新能源占比41%，這也是相當于安徽省電源中心，皖中是負荷中心，這里沒(méi)電占比19%，新能源占比46%，這張圖我們可以得出兩個(gè)結論，第一個(gè)是安徽省地緣集中度相對比較高，另外皖北電源中心和皖中的負荷中心在空間上有一定的匹配性。

安徽省電網(wǎng)特征，這里我們歸納有兩點(diǎn)，第一點(diǎn)是供電需求增長(cháng)很快，“十三五”以來(lái)，受到國家中部真性戰略和安徽省承接產(chǎn)業(yè)轉移影響，安徽省電力需求增長(cháng)較快，2019年，全社會(huì )用典量、最大負荷分別為2300億千瓦時(shí)和4480萬(wàn)千瓦。值得一提的是，目前安徽省平均用電量相當于全國用典量的6.9%，因此在十四五期間，安徽省電力發(fā)展將有一個(gè)非常大的前景。

第二個(gè)是峰谷差逐年增大，可以看出來(lái)，從2010年大約是500萬(wàn)千瓦到2019年的1400萬(wàn)千瓦，最大峰谷差是不斷增大的。另外從咱們安徽省的年度負荷和日間負荷基本上呈現雙峰雙谷。

安徽省為什么需要發(fā)展儲能？第一點(diǎn)，安徽省全省消納形勢嚴峻，近年來(lái)，新能源大發(fā)期間，全省火電機組調峰能力已經(jīng)達到極限。2019年安徽電網(wǎng)新能源消納壓力空前，電網(wǎng)運行調解難度極大。在春節、五一、國慶等節日負荷低谷時(shí)段，安徽省多次出現新能源消納風(fēng)險。另外就是今年由于受到疫情影響，我們的用電需求有所減少的，但是1到5月份，新能源發(fā)電量呈增長(cháng)趨勢，這也更加加劇了電網(wǎng)調峰的形勢。

從局部來(lái)看，也是受新能源發(fā)展的影響，呈現重載滿(mǎn)載的現象，“十四五”期間堅決全省調峰趨勢進(jìn)一步嚴峻，為了保障進(jìn)一步消納，安徽省急需增加調峰電能。

另外，安徽省目前的調峰資源和措施單一，截至2019年底，安徽省全社會(huì )裝機容量7400萬(wàn)千瓦，其中水電300多萬(wàn)，風(fēng)電274萬(wàn)，光伏1254萬(wàn)，火電占70%，調峰資源相對比較單一，主要以煤電為主。

第三部分，是咱們儲能應用場(chǎng)景和商業(yè)模式的探索。這里可能分從電源側、電網(wǎng)側和用戶(hù)側三個(gè)方面進(jìn)行探討。

安徽省在“十四五”期間存在多大的調峰缺口呢？我們進(jìn)行了簡(jiǎn)單的測算，我們把“十四五”根據我們做的一個(gè)十四五的電源規劃來(lái)看，在“十四五”我們預計會(huì )有160萬(wàn)千瓦的規模，抽蓄有468萬(wàn)千瓦，可再生能源它的預測發(fā)展規模設定為光伏1854萬(wàn)，風(fēng)電500萬(wàn)，生物質(zhì)250萬(wàn)，新增煤電+區外來(lái)電，有兩種方案，一種是1500萬(wàn)煤電，一種是1000萬(wàn)煤電加800萬(wàn)直流電。我們結合歷史趨勢分析，以及社會(huì )發(fā)展，預測2020年到2025年，結合負荷特性，結合新能源特性，我們得到了調峰的平衡結果，“十四五”期間，我們每年都存在調峰缺口，春季調峰缺口最大，秋季其次。

這里主要是對目前幾種主流的電化學(xué)儲能的技術(shù)路線(xiàn)包括鉛酸電池、鋰離子電池、抽水蓄能它的成本進(jìn)行測算，這里每一個(gè)顏色，它的框框代表這種技術(shù)路線(xiàn)在出現它的最低平準成本的概率。最終我們可以看出，電池技術(shù)在2025年以后，大多數的應用場(chǎng)景里面會(huì )展現出最低平準化成本最高的。2030年，鋰離子電池可以在大多數應用場(chǎng)景里面可以有一個(gè)最佳的成本效應，并且隨著(zhù)投資成本增加，鋰離子電池也可以在持續放電下，有可能取代抽水蓄能，成為最低成本效應的技術(shù)。

這里是對于十四五期間電源電網(wǎng)用戶(hù)側儲能發(fā)展規模的設想。我們考慮到抽蓄跟新能源分別分布于皖南皖北，不能有效解決新能源接入帶來(lái)的局部消納的問(wèn)題，我們考慮應該按照集中+分散兼容互濟、共同發(fā)展的模式。安徽省2025年電化學(xué)儲能規�？蛇_到200萬(wàn)至400萬(wàn)千瓦左右。我們分別進(jìn)行了一個(gè)配置，其中電源側是60萬(wàn)到120萬(wàn)千瓦之間，這里主要是考慮新能源配置儲能，另外我們還考慮20萬(wàn)的混電聯(lián)合調頻。電網(wǎng)側是有75萬(wàn)到160萬(wàn)的空間，用戶(hù)側我們排了50到100萬(wàn)千瓦的發(fā)展空間。

電源側：電源側新能源配套儲能發(fā)展有利條件：新能源持續，2019年，安徽省風(fēng)光裝機分別為274、1254萬(wàn)千瓦，經(jīng)初步預測，2025年末，預計可以達到500萬(wàn)到1854萬(wàn)千瓦。新能源隨機性、間隙性、低轉動(dòng)慣量等給電力系統帶來(lái)影響，隨即擾動(dòng)沖擊、暫態(tài)特性、頻率、電壓等多種問(wèn)題交織耦合，高比例接入電網(wǎng)后，增加電網(wǎng)調峰負擔，因此我們認為，儲能的大規模應用，可以平滑新能源調峰壓力。

這里是新能源配套儲能布局設想。我們認為安徽省儲能側的分布一定要結合我省能源分布情況，要突出在皖北地區，這里包括宿州、兩淮地區、亳州、阜陽(yáng)等地區，都是需要配置新能源配套儲能，起到促進(jìn)新能源消納、延緩電網(wǎng)設備升級等雙重作用。另外在合肥、蕪湖可以配備電網(wǎng)的儲能，解決過(guò)載的問(wèn)題。

電源側商業(yè)模式。這里我把商業(yè)模式打雙引號，因為目前我們電網(wǎng)新能源配備儲能最主要目的還是為了提升可再生能源消納。目前面臨的挑戰，我們認為風(fēng)電配置儲能主要是平一新能源對電網(wǎng)供需平衡的影響，加速項目并網(wǎng)，屬企業(yè)自愿調峰責任。

電化學(xué)儲能成本依然偏高，以我省電源側風(fēng)電場(chǎng)配置儲能電站為例，若按照20%容量1小時(shí)規模測算，電化學(xué)儲能也占系統總成本的6%左右。

電網(wǎng)側儲能設置也是比較依賴(lài)整體宏觀(guān)政策，從國家層面，我們從2017年到今年陸陸續續發(fā)布了很多政策文件，包括促進(jìn)儲能產(chǎn)業(yè)的指導意見(jiàn)，包括行動(dòng)計劃，包括今年8月份風(fēng)光儲一體化等等很多文件，具體到華東層面，2019年修訂版兩個(gè)細則，規定根據國家相關(guān)政策需求和華東電網(wǎng)需求，對并網(wǎng)運行好的項目進(jìn)行修改完善。

電網(wǎng)側商業(yè)模式，我們認為最主要的一個(gè)模式是通過(guò)提供輔助服務(wù)，我們市場(chǎng)規模，據我們調研，是從今年1月份到10月份，調峰輔助服務(wù)市場(chǎng)的市場(chǎng)規模在8000多萬(wàn)，其他輔助服務(wù)，除了調峰以外，包括ATC，大概在1.1億的市場(chǎng)規模。目前我們的挑戰是電力市場(chǎng)改革還在推進(jìn)中，儲能參與電力市場(chǎng)交易獲得補償的機制尚未建立，受儲能納入輸配電價(jià)通道限制和電網(wǎng)企業(yè)投資收緊影響，電網(wǎng)投資儲能項目動(dòng)力缺失。

建議：

首先建議給予電網(wǎng)側儲能稅收、調度等方面的支持政策。這里可以考慮政府牽頭，對于有示范意義的電網(wǎng)側儲能電站給予稅收、用地政策支持，讓儲能電站優(yōu)先參與電網(wǎng)調峰。

2、建議合理定位儲能電站，制訂完善的電價(jià)政策。

3、建議出臺安徽省調頻輔助服務(wù)政策，建立調頻輔助的服務(wù)市場(chǎng)。

用戶(hù)側：用戶(hù)側商業(yè)模式，目前也是最講得清、算得明的模式就是峰谷套利，適合于峰谷電價(jià)差較高，至少達到0.7元/KWH以上，且用戶(hù)負荷曲線(xiàn)較好，負荷搭配儲能能夠較好完成日內電量平衡的企業(yè)用戶(hù)。

2、節約基本電費，通過(guò)充放電調解用戶(hù)用電曲線(xiàn)，合理地控制好用戶(hù)每月最大需量。

3、需求側響應，結合政策、利用儲能引導用戶(hù)進(jìn)行負荷管理。

從安徽省目前的工商業(yè)的峰谷差價(jià)來(lái)看，目前我們的峰谷差價(jià)不足以支撐用戶(hù)側儲能收益，目前安徽省最大的峰谷價(jià)差在6毛錢(qián)多一點(diǎn)點(diǎn)，沒(méi)有達到7毛錢(qián)的水平，所以未來(lái)我們也是需要依靠?jì)δ茏陨肀旧淼某杀鞠陆�，或者以后如果可以由的�?huà)，就是峰谷差價(jià)差距拉達，這樣對項目有所發(fā)展。

建議：

1、建議通過(guò)擴價(jià)差，增段數的方式，在不影響常規用戶(hù)用電成本的前提下，可以釋放用戶(hù)側的儲能市場(chǎng)空間，提升用戶(hù)側的儲能收益。另外在峰荷壓力大的地區，進(jìn)一步增大電價(jià)的峰谷差，會(huì )更有力地引導用戶(hù)合理調整用電時(shí)間，使社會(huì )資源利用效率提高。

2、建議提高用戶(hù)側儲能政策的靈活性。用戶(hù)側儲能在一定規則下，我們希望它可以參與到市場(chǎng)化的電力輔助服務(wù)，當然這里面也涉及很多技術(shù)問(wèn)題，包括政策問(wèn)題，包括調度機制問(wèn)題，需要進(jìn)行解決。

3、希望進(jìn)一步挖掘電動(dòng)汽車(chē)儲能方面的潛力，安徽省目前新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)發(fā)展也是非常迅猛，因此我們希望在未來(lái)我們安徽省新能源汽車(chē)保有量達到一定規模的時(shí)候，可以把它進(jìn)行統一調度，讓電動(dòng)汽車(chē)這種負荷側的靈活性資源可以在電力市場(chǎng)中對電網(wǎng)產(chǎn)生合理的互動(dòng)，進(jìn)一步的完善它在用戶(hù)側儲能中扮演這樣的一個(gè)角色。

今天我的匯報到此結束，謝謝大家。

主持人：感謝張翔博士的精彩分享。張博士剛才的演講讓我們對安徽新能源行業(yè)的發(fā)展有了更加清晰的認識。再次感謝各位專(zhuān)家精彩的發(fā)言，今天的發(fā)言讓我們受益匪淺，金壇的論壇到此結束。 （發(fā)言根據速記整理，未經(jīng)嘉賓審核）

（會(huì )議結束）