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从车用到储能 离不开动力电池热失控管理

北极星储能网  来源:北极星储能网    2019/8/29 17:29:32  我要投稿  

北极星储能网讯:导读:烟台创为新能源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。

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。

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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。

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(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。

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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、上海采日、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。

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(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。

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烟台创为新能源创始人张立磊

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。”

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