电池包级防护，如何筑牢储能安全防线？

2024年，我国新型电力系统加快构建，累计建成新型储能超过6000万千瓦，新型储能创新技术不断涌现。随着储能装机量的不断攀升，储能事故发生频率也在升高。有第三方机构统计，2024年前十月发生了超过20余起储能事故，已超过2023年全年数据。安全问题始终是行业热门话题。

在已公开了具体事故原因的案件中，因电池短路、漏液导致失温，进而产生起火爆炸是事故发生的高频原因。为了解决这一问题，保障储能安全，行业百家争鸣。从实际看，储能安全仍处于初级起步阶段，企业不断探索更好的方案。

在行业普遍做到储能箱级热失控不扩散时，华为数字能源就已提出，在储能的本体安全还存在不确定性的情况下，储能系统的安全防控单元越小越安全。在其带领下，全行业正从储能箱级防护向部件级防护发展，保证电池包级失控不扩散，从源头规避储能箱起火、爆炸的风险，进一步筑牢行业安全底线。

电池包级安全理念逐步成为主流

做好电芯管理是保障储能安全的基础，一旦电池发生故障，更需要加强后期防控管理。毕竟对于大规模的储能系统而言，其电池数量多、排列相对密集，单个储能舱的容量为0.5-2MWh，内部单体电池数量可达数万个。

若单体因滥用故障发生热失控，极易导致周围电池发生连锁反应。对热失控的控制正是储能安全问题的难点所在，最严重的结果会导致火势的大规模传递。

从现有火灾事故来看，海外一些储能电站热失控的范围多集中在单个集中箱内，但其配置的消防装置、排风装置并没有起到扑灭火势以及遏制复燃的明显作用。

此外，储能电池发生热失控后，会产生氢气、一氧化碳、甲烷等可燃气体，当达到一定浓度后，与空气中的氧气结合，在达到一定的温度时就会触发火灾甚至爆炸。针对可燃气体聚集问题，及时泄爆同样至关重要。

目前，业内对于储能安全更早期预警的能力呼声越来越高。储能电池包级安全理念逐步普及应用，储能系统内部开始走向更加精细化管理。根据修订后的新版国标《电化学储能电站设计规范》要求，储能电池包包内需要更精准的热管理、更加密切的探测预警，甚至增加防爆设计等，实现对安全的层层防护。

相较侧重性价比的舱级防护，电池包级别能达到更加细致、精准的防护效果，无疑是更高一级的安全解决方案。

热失控不扩散、不燃爆才是真安全

火灾通常是一系列的连锁反应，通过切断这些连锁反应才能做到从源头控制起火风险。为此，华为数字能源在电池包上采用了四大技术，通过智冷算法急速降温、正压阻氧和定向排烟、气体消防、高交联材料绝缘，层层防控、疏堵结合，确保电池包级热失控不扩散，把安全风险降到最低，做到从源头控制风险。

2024年6月，华为数字能源发布的全球首款从芯到网的智能组串式构网型储能平台，真正做到了电池包级热失控不扩散。近期，华为数字能源模拟极端工况，关闭储能箱全部消防和应急响应系统，全面测试了电池包级防护的效果。

据了解，锂电池最佳工作温度一般在10-35℃范围内，极端情况下也可承受-40-60℃的温度。在滥用条件下，电池温度异常升高至150-160℃时，内部就会发生短路，引发链式放热反应，继续释放巨大热量，导致热失控。

在本次条件严苛的测试中，华为数字能源将电芯温度由29.7℃加热至560℃，电芯的短时急剧升温引发电池包热失控。而实验结果显示，电池包金属外壳始终形态完整，包内未起火，也未向周边电池包蔓延。

一方面，这得益于电池包壳体耐受1538℃的高温，为电池包竖起坚固盾牌。其电池包全包采用覆绝缘防护，可避免外壳拉弧击穿和电芯搭接短路，专利技术可确保电芯漏液失效时，单个电池包即使漏液也不会扩散。

另一方面，电芯采用间隔热设计，阻止单体电芯热失控扩散到相邻电芯，并且通过极速制冷抑制电池包外壳高压密闭设计，抑制氧气进入，并配备定向泄烟阀实现可燃气体定向排放。可燃气体不在箱体内聚集，从源头规避了电池包起火、爆炸的风险。

经过层层保护，储能箱内检测可燃气体浓度全程小于NFPA855标准25%LFL（可燃下限浓度）。内部持续拉弧点火60分钟，未发生起火、爆炸。并且，电池包外壳为全金属结构IP65，在可靠性排气通道口持续点火，点燃火苗并维持2-3分钟后自熄灭，可燃风险已降到最低。

由此，全方位防护电池包热失控不扩散、不燃爆，华为数字能源在最大程度上实现了储能安全。

储能安全迈入2.0时代

2024年12月，经德国莱茵TÜV集团（以下简称“TÜV莱茵”）认证，华为智能组串式构网型储能平台（LUNA2000-4472系列和LUNA2000-215系列）成功完成了储能安全测试，并获得TÜV莱茵颁发的全球首个储能安全最高等级认证证书。这表明华为智能组串式构网型储能平台的安全能力已经达到国际领先水平。

华为储能系统凭借储能安全方面的周密考虑和系统性设计，实现电池包级热失控不扩散，从源头规避储能箱起火、爆炸的风险，做到不燃爆、真安全，引领储能安全迈向2.0时代。

不可忽视，华为数字能源不只在电池包级上将安全做到极致，其智能组串式构网型储能平台已涵盖从芯到网，即电芯、电池包、电池簇、系统到电网的每一步，提供端到端的安全保障。同时，华为数字能源也在通过数字技术与电力电子技术的融合，实现精细化监控与充放电管理，并通过数字孪生技术感知电站的每一个部件，保障更为细致的安全。

在过去的3年时间里，华为数字能源历经多次实证，在多模式、多场景、多规格下，实现从安全到构网，从数字化到规模化应用发展。通过这家行业龙头在安全方面的持续投入，可以看到技术创新的力量，以及企业对社会安全责任的深刻认知。

安全问题永远值得慎之又慎。展望未来，华为数字能源等企业的创新实践，无疑将引领行业向着更加安全、智能的方向发展。