華為數字能源儲能高級解決方案經理楊志：我們要從全生命周期考慮儲能系統的安全

2023年10月16日-20日，2023北京國際風能大會暨展覽會（CWP2023）在北京如約召開。作為全球風電行業年度最大的盛會之一，這場由百余名演講嘉賓和數千名國內外參會代表共同參與的風能盛會，再次登陸北京，聚焦中國能源革命的未來。

本屆大會以“構筑全球穩定供應鏈 共建能源轉型新未來”為主題，將歷時四天，包括開幕式、主旨發言、高峰對話、創新劇場以及關于“全球風電產業布局及供應鏈安全”“雙碳時代下的風電技術發展前景”“國際風電市場發展動態及投資機會”“風電機組可靠性論壇”等不同主題的21個分論壇。

10月17日上午，華為數字能源儲能高級解決方案經理楊志在“新型儲能產業高質量發展論壇”上發表了題目為《智能組串式儲系統安全設計關鍵技術》的主旨發言。

以下為演講全文：

大家上午好，我是華為數字能源儲能經理楊志。我們2023年1—8月份儲能電池的一個產量達到了110個GWh，超過去年全年的產量，已經有51家電池產業的產能超過10GWh，百億級項目有32個。今年上半年儲能系統的新增裝機總量達到16.7GWh超過去年全年的投運量。

從這組數據我們可以看出，我們儲能行業當前處于快速發展的階段。當前看這么多儲能電站、存量電站，它的一個安全問題，是我們整個行業內同仁大家必須要面對和考慮的。

那我們先說一下儲能電池這塊。我們知道儲能電池是儲能整個系統的重要組成部分。電池技術路線上，有三元鋰電池、當前主流的磷酸鐵鋰，還有一些少量的鈷酸鋰、錳酸鋰電池。大家在選擇儲能電池時，更多關心的就比如說能量利用率、壽命、安全、成本。這些性能的發展相當于促進了我們整個行業的發展。

鋰電池的結構實際上主要有比如說圓柱型、軟包型、方形電池。他就是在鋰離子進行顆粒的電化學反應，在這個反應中運動產生電流，同時產生發熱。我們接下來看一下電池熱失控的演變途徑，發熱大于散熱，會造成溫升，造成電池內部的隔膜的融化，引起起火和爆炸。

原因有哪些？比如說原材料的失效、原材料選型的不正確。從外部看，我們說的高溫、高濕的外部條件會誘使它發生，還有我們的操作原因。所以，各個方面都要去考慮。

第二個簡單回顧一下全球儲能安全事故，包括我們在進行一些思考。我們可以看出來近7年電化學儲能電化學安全事故統計有70多起，其中韓國有30多起，美國也有將近20多起，中國的話有將近10起，我們可以從以下幾個方面進行一個分析。

第一個是電芯的選擇。三元鋰電池的安全事故達到30多起，這個與早期儲能電池選的更多是三元鋰有關。韓國當前主要的是三元鋰。第二從儲能系統的一個運營狀態來看，我們可以看出來，這么多安全事故的電池是帶電狀態，有一些運行、調試、待運行狀態。第三個就是事故的發生時間上看，有的安全事故電池都是一年以內，還有超過一年的。第四個，從分布上來看，海外的安全事故數量多一些，可能跟他們儲能發展比較早，時間更長有關，所以他們的存量電站也會更多。第五個就是我們儲能電站的類型，早期是光儲電站、調頻項目。

我們這里要考慮的是，隨著未來儲能商業模式的成熟，儲能電站真的用起來，未來儲能系統的安全風險可能更大，我們相當于未來面臨的挑戰也將會更大。從儲能電站的全生命周期來看，從早期的方案選型、方案設計、設備選型、生產、調試，到運維，整個生命活動都會影響到電站的安全，所以，作為業內人士，我們要從全生命周期里面考慮儲能系統的安全。

我們知道儲能行業發展應該有十幾年了，當前處于最快速的發展階段，從標準、政策方面也是得到了一些很多的支持。我們看到，國家標準委員會和能源局，今年發布的儲能相關的標準就有100多條，其中跟安全相關的有20多條。政策對我們這個行業起到了很大的支撐作用，比如大家關心的電化學儲能電站的安全工程里面。7月份實施對電化學儲能電站的設備選型、運維等等方面都提出了很多的具體要求。另外一個大家比較關心的，比如說儲能系統的一個最小保護單位已經做到一個包級，還有我們說到電力生產的25條重要要求。這里面對電化學儲能安全提出了要求，還要做到簇級的故障報警上報。這些標準對我們的儲能系統安全設計提到了很多的要求，我們要把這些要求落實到我們的產品當中，才能保證未來儲能產品真正的安全運行。

介紹一下我們華能智能組串式儲能系統安全設計。大家知道，我們華為做大儲是從2021年開始，我們經過了充分的市場調研，再進行我們的一個方案設計，包括我們后期的設備選型我們做到了全方面的考慮，尤其在測試這塊我們反反復復把各種測試都做一遍，我們保證我們的產品在全生命周期全場景都能安全穩定的運行。

我們總結下來有八大設計：一個是電芯，我們華為不做電芯，但是對電芯的測試都比較高。我們選用了陶瓷隔膜，我們用的是PE隔膜和陶瓷隔膜，在它的融點和穿刺強度做了很大的提升，陶瓷隔膜的穿刺孔更小，說明它的質量更高。

第二個就是電芯級的監控，包括我們的華為智能監控，可以做到電芯級的監控，可以做到10s內快速告警，可以讓我們的運維更方便。

第三個就是我們電池包跌落測試，國標36276要求電池包1.2米跌落、100%的SOC的測試，保證它不起火、不爆炸。那華為也是考慮整個產品在它的全生命周期、全場景的一個運行情況。比如，電池包的轉運、總裝、后期的運維全場景，最高的話有3米，我們可以做到3米的電池包的跌落測試，都可以保證它的質量。

第四個就是一簇一管理。華為提出簇級管理的方案，通過一簇一管理避免并聯失配，避免帶來熱失控的影響。

第五個就是一包一優化，避免串聯影響，我們還可以起到故障隔離功能，比如說一個電池包壞了我們把電池包隔離掉，防止故障的擴散。我們的電池包還可以實現正負級的電壓安全和運維時候人身的安全。

第六個是結合我們的一包優化、一簇一管理，結合我們的多級管理實現全方位的監控，實現分層分級的保護。

第七個是4級主動關斷，2級被動隔離，實現儲能系統全方位的電氣隔離保護。

第八就是我們說的更高的安全的防護，我們的電池倉、電氣倉是有一個隔倉，這個隔倉大于一小時的防火設計并且通過了認證。在電池的結構方面我們滿足了測試，并且我們的電池可以保證我們整個儲能系統實現運輸，我們在防護方面使用了IP55的防護等級，保證我們的系統可以安全、穩定、可靠的運行。

我們的華為做大儲的時間不長，但是我們的拓展兩年的時間里，我們的發貨量超過了2GWh，產品遍布全球，比如說高溫、低溫、高濕熱、高炎熱都有我們的項目，并且能安全可靠的運行。

最后,我們知道這個行業當前正在快速的發展，我們華為也希望與業界同仁共同把產品的質量安全提升起來，最終保證我們行業健康良性的發展，謝謝大家！

（根據演講速記整理，未經演講人審核）