新标准、新产品、新应用——储能安全青鸟路径-中国储能网
2023 06/02 08:52:26
来源:21世纪经济报道

新标准、新产品、新应用——储能安全青鸟路径

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作者:中国储能网新闻中心
  

  中国储能网讯:5月24~26日,由工业和信息化部节能与综合利用司与国家能源局能源节约和科技装备司联合指导,中国化学与物理电源行业协会主办并联合240余家机构共同支持的第十三届中国国际储能大会在杭州召开。

  来自行业主管机构、国内外驻华机构、科研单位、电网企业、发电企业、系统集成商、金融机构等不同领域的1011余家产业链供应链企业,5417位嘉宾参加了本届大会,其中245家企业展示了储能产品,可谓盛装出席,涵盖系统集成、电芯、PCS、BMS、集装箱、消防、检测认证等新型储能全产业链。

  5月25日上午,青鸟消防股份有限公司储能消防业务技术总监申志文受邀在储能安全与消防系统专场分享了主题报告,报告题目为《新标准、新产品、新应用——储能安全青鸟路径》。以下是报告主要内容:

  申志文:各位领导,各位专家,大家上午!我是来自青鸟消防的申志文,接下来由我向各位简单的分享一下青鸟在过去的这一段时间以来,我们在储能方面的进展情况。

  首先向各位简单的介绍一下青鸟,青鸟成立于2001年,到现在是20多年的时间,我们从成立到现在一直专注于消防领域,目前是国内规模最大,品种最全,同时也是技术实力最强的消防产品的共引商。青鸟的产品其实覆盖了从早期预警到消防报警的产品,在研发端像国内为数不多的UL目击测试实验室,包括高低温湿热的环境实验室,还有EMC电磁兼容实验室,这些其实都为储能比较特殊的场景的应有提供了一些好的支撑条件。

  这个是我们在知识产权方面的积累情况,包括境内外的专利,还有产品的认证,除了国内的认证之外,我们在海外也有非常多的认证,像UL,包括CE,FM等等的认证。

  刚才介绍到,青鸟的产品覆盖到整个消防的全链条,从早期的预警到消防报警到疏散到灭火,我们现在还有跟安全、安防相关的结合场景。青鸟目前实行的是多品牌业务战略,目前在不同的产品品类上通常是有一些不同的品牌,这里面包括报警领域有大家比较熟知的就是青鸟的品牌。另外,我们在报警的产品里面,还有我们在北美加拿大的公司叫美安公司,我们还有像欧洲青鸟,还有法国的公司,以及西班牙公司。

  这个是整个公司收入的情况,这几年一直保持高速的增长,去年我们的收入是在46个亿左右。区别于国内绝大多数的做法,青鸟非常关注在核心技术,以及核心部件上的能力建设,青鸟在几年前就投入了大量的人力和物力开发了针对于消防专用的一款芯片,我们叫朱鹮芯片,朱鹮芯片其实集成了火灾探测的能力,包括高带宽的数字通讯能力。这款芯片我们给它命名为朱鹮芯片,这与青鸟的名字也是遥相呼应的。

  我们可以看一下,在消防上用量最大的一款产品叫感烟探测器产品为例,这个产品每年大概有几千万支的出货量,大家可以看一下中间的图例。在我们采用相对比较通用的芯片,我们的PCB板上的元器件数量大概是在五、六十个左右,经过高度集成以后,我们采用朱鹮芯片的时候,我们元器件数量降低到了20多个。元器件数量的降低带来的好处是非常明显的,像他本身产品的可靠性,像产品的稳定性上都得到了很大的提升,另外,还有比较明显的像成本的下降。

  除此之外,针对于消防的场景,我们做了非常多定制化的改进,比如带载能力,包括通讯的能力,还有抗电磁干扰的能力,这块都做了很大的提升。除了青鸟的情况之外,这里面还有跟储能相关的品牌,第一是惟泰安全是青鸟的全资子公司。惟泰的产品主要是面向于气体检测类,像储能里面常用的一氧化碳,氢气等等一些检测。

  还有一家公司叫正天齐,正天齐是我们青鸟的子品牌,主要是做灭火类的产品,其中以气体灭火产品为主的领域,我们市场占有率目前是最高的企业。

  第二是重点分享一下我们在储能方面的方案情况。前面是我们已有的案例,就不给各位做详细介绍了,其实大家都已经比较熟悉了,第一个是海外比较早的事故案例,还有国内的,2年前在北京发生的事故案例。其实我们在看到这样一些事故案例的时候,其实青鸟是从传统的建筑领域过来的,我们看到整个储能的场景跟建筑类的场景还是有比较大的差异。首先是火灾的荷载是非常大的,像现在储能上比较常用的像280方形铝壳电芯,其实单节电芯的能量密度都是很高的,一旦失控之后是非常难以控制的。一个集装箱储能可能是几千支以上的电芯用量,所以它的火灾荷载本身是非常大的。

  第二个是本身锂离子电池的特殊性,它由正极材料,负极材料,隔膜和电解液组成的,这个跟常规的一些电气火灾有非常大的差异,常规电气火灾一般断电以后就比较好控制。但是对于锂离子电池火灾来讲,其实断电以后内部还会持续的进行反应,会不断有热量释放出来,不断有可燃气体释放出来。这本身有助于蔓延,我们认为这跟常规的建筑场景有非常大差异的地方,也正是基于这样的特殊性,对于消防的探测,包括在灭火上就提出了非常大的挑战。

  基于这样一个挑战青鸟提出了自己的解决思路,我们在探测上讲究两个多,第一个多是多层级,所谓多层级就是不限于原来的舱级探测方式,我们可能有更多的像簇级,包括pack级探测方式。另外一个多是多维度,所谓多维度不限于原来的传统烟雾,更多的类似于像温度,包括像气体,另外还有一些像热解粒子,包括压力等等探测,目的是为了提高它探测的精度,降低误爆的概率。灭火上是多种方式进行组合,包括气体类的介质,包括水灭火类的介质。

  基于这样一个思路,我们提出了自己的解决方案,这个解决方案大概分成几个层面,第一个层面叫舱级的方案,这里面我们拿了一个例子,就以集装箱储能为例,也是现在比较主流的储能形式。这个方案里一共是由5套系统组成的,包括火灾报警系统,还有气体探测系统,还有气体灭火,另外还有水灭火,最后还有一套排风系统。前两套都是探测,主要是针对于锂电池在失控过程当中产生的表征,像温度、烟雾、气体进行了探测。

  中间两套是灭火系统,包括洁净气体,主要针对于早期的或者一些电气类的,另外还有一种水系统,水是作为一种后备手段来出现的,最后一套是排风系统,主要是用于排除可燃的气体,所以这是一套舱级标准型的解决方案。这套方案对青鸟来讲,目前除了风机没有自己做之外,前四套都是自产的产品我们本身也是在单独的产品领域里面,我们的出货量应该是最大的企业。这叫舱级的解决方案,这个方案现在在国内的应用还是比较主流的方案,包括在海外的应用当中,其实是比较主流的方案,都是出货量比较大的方案。

  现在随着新国标的实施,我们现在提出了一些更高的要求,比如簇级,另外还有pack级的方案,这里面可以重点看一下pack级,现在新的国标42288马上就要实施。比如探测提出每个电池模块可设置探测器,灭火上最好保护单元宜为电池模块,所以这是更高精度的要求。针对于这样一个要求来讲,这里面的消防层级就会更精,精度会更细,聚焦到电池包需要对每个电池包进行探测,包括灭火的保护。

  由此诞生我们有相应的产品,包括方形的复合探测器,现在也是市场比较主流的产品,在灭火上目前提供的泵组式的全氟系统装置,主要通过泵来提供动力,通过全氟系统作为一个灭火介质。最主要的特点是能够实现多次喷射,也是目前市场上比较主流的方案。

  除此之外,随着储能的发展越来越多看到,现在涌现出很多工商业的储能柜,通常是一些小型的柜式储能。柜式储能中的特点是它的储存会非常小,他是一个很小的储能单元,对于消防来讲也就提出了很高的尺寸要求,比如在探测上,包括在灭火上都提供小型化的产品。大家可以看到右侧一个是探测上特别小的主机,大概只有笔记本的大小,但是它又具备气体灭火控制器的所有功能。右侧是小型的灭火装置,这些都是基于青鸟类似于芯片的技术积累才能够提出这样一些产品。

  我们刚才提到有这种舱级的,还有簇级的,还有pack级的,现在看到越来越多的大型电化学储能电站,近年的项目都是吉瓦时的电站,这种项目的储能集装箱就比较多,这里面涉及到集装箱之间的消防阻网,包括厂站级的探测和灭火的设备。其实青鸟提供了整体的解决方案,包括针对与厂站像图像,像火焰的探测设备,包括一体化的平台,能够对所有的消防设备进行集中的管理和监控。

  这是我们方案的情况,我们认为其实方案的核心还在于产品,简单的向各位分一下青鸟在储能方面的产品情况,这是青鸟整个产品的矩阵,我们接近有100个系列,类型比较多,这里就不向各位一一做介绍了,看一下在应用当中相对比较常用的产品,这是我们的技术路径。包括面向于国内,以及国际市场的报警气体探测,包括灭火的产品。对于青鸟来讲,我们基于自己的朱鹮芯片技术,借助于青鸟在消防领域的烟雾,像温度,包括气体等等核心部件的研发能力,逐步构建起适用于储能场景的产品体系。

  这是第一大类的产品,我们叫火灾自动报警系统,这是青鸟品牌的,它的产品都通过了3C的认证要求,左侧有各种类型的火灾报警控制器,还有右侧统称为现场部件,有各种类型的探测器,像烟雾、温度等等,类型还是很多的。还有一些模块类的,包括声光、手报等等现场部件,这是一大类。

  第二大类也是火灾报警产品,但这是具备海外认证标准的产品,是美标系列的产品,我们叫美安,他的产品全线通过了UL的认证。

  第三个产品是我们欧标的产品,我们叫欧洲青鸟,除此之外,目前正在导入的像法国子公司,包括西班牙子公司的产品都是完全符合欧标的认证要求。我们能看到现在越来越多的国内优秀的系统集成商开始走向国际,其实他有很多海外认证的产品需求,对于青鸟来讲,其实具备完整的符合各种标准产品体系的供应能力。

  第二大类产品叫气体探测,气体探测产品目前聚焦在国内市场,主要是惟泰的产品,包括常用的控制器,还有两款不同类型的,第一是电化学,第二是催化燃烧的探测器产品。这是我们针对于储能场景定制开发相对比较新型的产品,中间是行业内目前最小的一款感温探测器产品。这个产品只有笔帽大小,算是很小的一款产品,它能很好的适应一些小空间的探测要求,这个产品同时也取得了3C认证。

  右侧是现在在pack上常用的复合探测系产品,这是我们在研发端不断在做的工作,包括控制器,我们在做一些小型化的工作,包括做一些集成化工作,还有一些抗环境干扰的优化。在探测端也在做小型化探测器,包括复合型、防爆型的一些产品,这都是我们在研发上不断完善的产品种类。

  最后一类是灭火产品,灭火产品覆盖了气体类,还有各种类型的其他灭火装置,我们看到七氟丙烷,包括全氟己酮,这都是目前行业内比较常用的。还有一类是水灭火类的产品,水灭火产品目前提供了像细水雾,包括水炮的产品形式。细水雾像高压的细水雾,另外相对比较创新性的产品叫低压细水雾的产品。这是我们在灭火研发端在做的工作,除了通用性的产品之外,在一些小型化,包括新型灭火剂的使用上,我们在做一些关注。

  这是针对于储能场景定制开发的泵组式产品,这主要适用于pack级的消防要求,包括我们还有一个比较独特的叫低温启动型的探火管,因为国内探火管的动作温度都是170度左右,我们这款产品的动作温度只有90度,所以它的启动会更早期,响应上也会更及时一些。探火管本身也拿到了UL部件的认证,全球来讲是一款低温型的探火管,主要应用到风能的户外柜的产品里面。

  还有一款叫低压细水雾,我们也在开发这样一种产品,这是从海外的技术引进引来的,它的最大特点是工作压力低,大概只有8、9公斤就可以达到细水雾的要求,所以是一款比较有特点的产品。

  以上就是我的汇报,谢谢各位。

【责任编辑:欧阳勇】