关键词:
储能新型储能
随着全球储能产业高速发展,安全性成为行业核心议题。 2024年至2025年,阳光电源、比亚迪储能、华为数字能源、海辰储能、阿特斯、科陆、瑞浦兰钧、天合储能等头部企业相继公开“真机燃烧测试”极限挑战,以远超国际标准的严苛条件,验证储能系统在热失控、极端火情下的安全性能。本文梳理了八大企业测试亮点,解码储能安全背后的创新逻辑与未来趋势。 阳光电源 测试时间:2024年6月、2024年11月 测试产品: PowerTitan1.0 PowerTitan2.0 2024年6月,阳光电源主动燃爆PowerTitan1.0真机,宣布完成全球首个储能系统大规模燃烧测试。2024年11月再次重金投入3000万,对20MWh的PowerTitan2.0(以下简称PT2.0)进行了最大规模、最长时间的真机燃烧不蔓延测试。 挑战一:抵住一天一夜的燃烧,验证系统超强防护能力 相比行业常规燃烧测试4-8小时,本次挑战时间延长3-6倍,系统在历经25小时43分钟的不间断燃烧后,热失控单柜舱体结构依然保持完整,燃烧后仍能整体吊装。且火情未向四周蔓延,展示了PT2.0的泄爆设计、阻燃能力和抗冲击性能。 挑战二:扛住熔化钢铁的高温,验证系统热失控不蔓延 模拟极端工况,布局4台100%满电负荷的储能柜,其中A柜和B柜仅隔15厘米间距,这一距离已达极限(行业内实际电站双柜大多相隔3米)。测试结果显示A柜热失控并未蔓延至近在咫尺的B柜,当热失控A柜火焰温度飙升至1385℃时,可以说是“足以熔化钢铁的高温”,B柜电芯却始终保持40℃正常范围,证明了PT2.0在极限间距下仍能保持出色的耐火隔热能力。 挑战三:无消防保护下,验证系统“裸奔”耐火阻燃性能 测试中主动关闭所有柜体的消防系统,使得舱体处于“无保护”状态,安全风险大幅增加。但PT2.0凭借被动防火结构设计,测试中4台储能柜所有舱门均未烧穿,且最大程度控制了燃烧范围和破坏力,展示了储能系统在面对极端火灾情况时强大的自主应对能力。 比亚迪储能 测试时间:2024年12月 测试产品: 魔方储能产品MC Cube储能系统 测试依据:CSA TS-800 大规模火烧测试 测试情况: 按照实际使用16MWh场站布局,系统柜布局A柜至B柜600mm间距,A柜至C柜2400mm间距。储能柜100%满电负荷,确保测试结果真实反馈产品实际表现。 测试中,电池柜内最高温度>1000℃,最高热释放速率5.43MW;但相邻柜体的电池温度始终<60℃,远未达到电池的开阀温度。比亚迪魔方储能专用刀片电池安全、稳定、可靠,主动感知泄压快速排热,模块化分柜设计,电池柜间防火隔离设计有效阻隔燃烧,电池及汇流分柜设计有效防止系统级失控,实现热失控仅限于一个柜体。 比亚迪魔方在大规模火烧测试全过程中,完全阻止了柜体间火焰蔓延。触发柜在承受巨大热应力后,结构保持非常完整,装卸也未出现明显阻力,展现了极好的阻燃性能、隔热性能与机械性能。 面对烈火考验,验证了比亚迪魔方储能系统刀片电池、主动感知泄压、模块化分柜、柜间防火隔离、电池及汇流分柜等创新设计对火灾蔓延的抑制有效性,阻止火势进一步蔓延和扩大,为现场人员和周边环境提供了坚实可靠的安全保障。 华为数字能源 测试时间:2025年12月 测试产品:智能组串式构网型储能 测试依据:国际通行标准UL9540A测试方法的基础上,大幅增加热失控电芯数量 测试情况: 极限燃烧试验严格遵循实际应用场景,A/B/C/D四组智能组串式构网型储能箱均为100%量产真机,现场充电至100%SOC后,按照实际电站最小维护间距和安全距离要求部署,测试全程未经人为控制及干预,构建起真实、完整的系统级极限验证环境。 华为智能组串式构网型储能A箱在发生12颗电芯同时热失控的极限场景时,仍能通过首创的正压阻氧+定向排烟联合防御机制,实现可燃气体快速导排,箱内无可燃气体,主动点火无燃爆,安全事故自终止,体现了电池包级不起火、不扩散的极致安全能力。 试验过程中,相邻B/C/D三组箱体内最高电芯温度为47℃,远低于电芯热失控温度阈值,未发生热失控蔓延。测试后对A箱拆机验证,储能箱主体、耐火层、内部电池包等各部件均呈现出良好的完整性,证明了极限场景下箱级热失控不扩散的兜底安全能力。 华为通过绝缘绝热、定向排烟等创新设计,在不断主动增加热失控电芯数量的极限场景下,仍耗时7小时才触发A箱燃烧,呈现出非常缓慢的演变过程。 海辰储能 测试时间:2025年6月 测试产品:∞Block 5MWh储能系统 测试依据:UL9540A及NFPA855测试方法 开门燃烧:在氧气充分供给的“极限严苛”条件下开展,柜门全程敞开,形成“无约束燃烧”环境,氧气流通量激增,火势与热失控能量远超传统闭门测试,验证系统结构的耐高温安全防护能力。 压缩柜体间距:将“背靠背、肩并肩”的柜体间距压缩至行业极限15cm,面对1300℃以上的火焰高温,相邻柜体系统未发生任何热蔓延,验证系统的近距离热失控隔离能力。 关闭主动消防系统:完全关闭外部消防干预,仅依赖储能系统自身被动防火设计抵御长时间烈火考验,验证系统脱离外部消防干预的自主防火能力与高可靠性。 满电工况测试:在满电工况下进行测试,放大热失控能量释放规模,验证系统设计在最严苛条件下的可靠性和稳定性。 测试情况: 柜门全程敞开,历经15小时极端充分燃烧后,海辰储能5MWh触发预制舱体结构保持完整,相邻三个箱体均未发生热蔓延,成功突破“开门+极限间距+长时燃烧”的多重极限考验。 阿特斯 测试时间:2025年6月 测试产品:SolBank 3.0储能系统 测试依据: CSATS-800大规模火烧测试(Large-Scale Fire Testing, LSFT)标准 该标准专门用于评估电池储能系统(BESS)单元柜内部发生完全燃烧时,对相邻单元火势蔓延的控制能力。 测试标准符合NFPA 855提出的关键安全要求,包括能够有效防止热失控连锁反应,确保火灾严格控制在单个单元内。 测试情况: 测试过程中,目标单元的所有门体及结构部件全程保持关闭且完整无损。在本次测试中,阿特斯储能(e-STORAGE)的SolBank 3.0储能系统展现出卓越的防火性能。 测试结果表明,SolBank 3.0有效阻止了火势向目标单元蔓延,成功通过了这项严苛测试。这一成果验证了SolBank 3.0被动防火设计具备优异的安全性和可靠性。 科陆 测试时间:2025年6月 测试产品:Aqua C2.5 5MWh液冷储能系统 测试依据:CSATS-800共识性标准 1、该测试方法完整还原了极端火情从发生、发展到自然衰减的完整过程,所获取的应急处置窗口期时长数据,为电站消防系统设计提供了关键参数支撑。 2、凭借20MW h场战级模拟测试,其测试有效性可扩展至GW级场站。 测试情况: 本次测试模拟极端火情,持续燃烧过程长达59小时,燃烧过程中,燃烧箱(A箱)内部最高温度达1300℃。在超长时间的极端考验下,燃烧箱的箱体始终结构保持完好,相邻储能箱的主体、隔热层、内部电池包等各关键组件均维持完整的物理形态,且全程维持正常功能状态。这一结果充分验证了Aqua C2.5卓越的结构刚性与抗压性能,其防火防爆设计在极端燃烧场景下展现出行业领先的安全性能,重新定义了储能系统在极限工况下的安全基准。 测试中,四台20英尺Aqua C2.5储能液冷系统集装箱严格参照20MWh场站真实工况部署, 其中A/B/D箱按照背靠背、肩并肩的极限间距布局。得益于优异的隔热耐火性能设计,在A箱燃烧温度突破1300℃的严苛情形下,相邻C箱的电池模组温度仅为80.71℃,远低于电芯热失控温度阈值。实测数据表明,Aqua C2.5能够在单箱起火时有效阻断热失控跨箱传播,具备向GW级场站规模化复制的技术可行性,为大规模储能电站的高密度安全布局提供了可靠的技术参照。 瑞浦兰钧 测试时间:2025年6月 测试产品:Powtrix®储能电池舱 测试依据:CSATS-800极端安全测试 测试情况: 在此次测试中,Powtrix®储能电池舱面对底部点火触发、双边间距不足10cm、1000℃喷射火焰炙烤以及移除消防药剂储罐等一系列挑战,在多重“不利”条件下持续燃烧约14小时,但储能电池舱依然表现出卓越的安全性,有效抵御了极端危害的冲击,展现出其在安全性方面的强大实力和可靠性能,为储能系统产品的大规模应用提供了坚实保障。 天合储能 测试时间:2024年9月 测试产品: Trinastorage Elementa金刚2储能柜 测试依据: 实验大纲由中国建筑科学研究院防火所新能源安全研究院制定,参考UL标准及欧洲一些标准。 实验过程: 引发热失控:在发生气体泄露后,通过点火装置引燃电池,产生明火,触发热失控。整个实验的前三四十分钟都是前期的热失控过程。 气溶胶灭火验证:在热失控发生后,进行气溶胶的灭火有效性验证,观察气溶胶灭火系统能否有效控制火势。 消防水喷灭火验证:在气溶胶灭火之后,又进行了消防水喷的灭火有效性验证,模拟真实火灾场景下多种灭火方式的效果。 复燃观察:在长达 24 小时的检测中,观察整体舱体有没有复燃情况出现。 通过本次实验: 消防系统安全性得到验证:在烧舱实验中,大型集装箱的消防系统被成功触发,在发生气体泄露后,通过点火装置引燃电池产生明火,灭火系统正常启动并发挥了作用,气溶胶灭火和后期的消防水喷灭火均有效,证明了消防系统的安全性和有效性。 响应逻辑正确性得到验证:整个实验过程中,从热失控发生到消防系统的响应,再到灭火操作的执行,所有环节都按照预定的程序进行,说明系统的响应逻辑是正确的,能够在火灾发生时及时、准确地做出反应。 通风系统有效性得到验证:通风系统在实验中也发挥了应有的作用,确保了气体的正常流通和散热,为消防系统的有效运行提供了支持。 无复燃情况出现:在长达 24 小时的检测中,整体舱体没有复燃情况,这表明天合储能的防火设计和安全性能可靠,能够有效防止火灾的再次发生。 |
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