2王日明-安全评估与应对建议SGS.pdf

1、1储能系统安全性评估及应对建议2023中国国际储能大会-杭州Public Presentation|Riming WANG|25-May-20232Contents 趋势：生活电动化 关键：电池系统安全焦虑 应对：安全评估 结语 SGS Socit Gnrale de Surveillance SA 2023 All rights reserved-SGS is a registered trademark of SGS Socit Gnrale de Surveillance SA3 趋势趋势：生活电动化2001年年“十五”期间启动了“863计划”电动汽车重大专项2007年年新能源汽车生产准

2、入管理规则，定义了新能源汽车，新能源汽车市场化的开端。2009年年汽车产业调整与振兴规划，首次提出大规模发展新能源汽车的目标，同年启动“十城千辆”计划2012年年节能与新能源汽车产业发展规划，调整新能源汽车技术路线2018年年取消汽车制造行业的外资限制，尤其是新能源制造领域。特斯拉宣布入华。2016201720182019202020212022销量50.777.7125.6120.6136.7352.1688.7产量51.679.4127.05124.2136.6345.5705.801002003004005006007008004-电动重卡电动重卡-所处阶段：已量产（逐步推广）主要厂商：

3、三一、宇通、徐工、北汽、金龙、一汽等-电动船舶电动船舶-所处阶段：概念验证（试用）主要国家：挪威、瑞士、丹麦、德国、荷兰、中国等-电动飞机电动飞机-所处阶段：论证电动中国：不只电动汽车5电池储能：能源碳中和不可或缺的拼图 新能源发电作为主力的电力系统中，电化学储能将变成一个技术性需求：平抑电力系统波动；截止到2022年底，新型储能项目累计装机规模超10 GW，平均时长2小时以上，比2021年增长100%以上；在2022年投运的新型储能系统中，锂电池占比超90%。6关键关键：电池系统的安全焦虑电池自燃38%正常充电14%充电故障5%过充电1%电池浸水5%美国2012-2019APS亚利桑那州等3

4、起North America中国2017-2021山西江苏北京等4起Asia Pacific韩国2017-2020灵岩等29起Asia Pacific日本2011NGK1起Asia Pacific英国2020.09利物浦风电场1起Europe澳洲2022VBB1起Asia Pacific7应对应对：安全评估控制系统维护人员对BMS、PMS和EMS之间的信息缺乏共享；PCS与电池保护系统操作顺序未协调；在PCS故障排除后未检查电池状态的情况下重启系统，导致系统在交流侧和直流侧的冲突。电气安全直流侧短路；直流接触器击穿；绝缘失效造成电弧；交流输入端电线烧坏；电池直流接触器的绝缘性能降低。管理和维护

5、服役环境管理不善；环境中湿度和粉尘含量超标，引起绝缘性能降低；异常现象汇报未做好。电池电池生产过程中存在缺陷；许多事故使用同一工厂同一批次生产的电池；电池里面极片上活性物质的涂层不良等。8储能系统安全设计储能系统安全设计电化学安全机械结构安全弱电安全高压安全热安全使用安全 正负极活性材料及极片设计；隔膜；电芯封装；过充保护；内短防护 钣金箱体；SMC+钢托架；碰撞安全；挤压安全；振动；盐雾、酸雨腐蚀；锈蚀；防水防尘 电压、电流、温度采样；CAN通讯；EMC；SOC、SOP、SOH估算；BMS及预警；采样线断路；检测精度 绝缘；耐压；高压连接器；MSD；HVIL故障；绝缘故障；充电安全；欠压 低

6、温加热；热场分析；保温设计；温度场均衡；过温 热失控预警；热扩散报警；箱体内部火灾抑制或消防；外部防护9事故发生后的防护 何时启动？何时启动？安装位置？安装位置？风量？风量？水？全氟己酮？七氟水？全氟己酮？七氟丙烷？液氮？丙烷？液氮？何时介入？何时介入？持续时间？持续时间？10关于热失控 锂离子电芯热失控的普遍性，决定了储能系统热失控发生后的防护是一种必然选择；对电池的热失控防护措施如同为电池储能系统“绑安全带”；标准标准热失控的定义热失控的定义GB/T 36276电池单体内部放热反应引起的不可控温升现象IEC 62619电芯内由放热反应引发的不可控剧烈温升UL 1973&UL 9540A一种