中国储能网讯：第十二届中国国际储能大会演讲速记如下：
熊孝新：各位领导、各位专家大家下午好！我是国安达股份有限公司技术中心的熊孝新，很高兴有机会在这里跟各位专家针对储能消防安全课题交流跟探讨。接下来我要介绍的是针对电化学储能系统消防安全的解决方案。
第一部分，针对电化学储能电站火灾防控行业背景，这块简单介绍一下，因为大家都是在行业内，所以针对储能电池和电化学储能电站这一块的发展过程，不多介绍。
今天在储能大会的会场，参观人员以及参展企业的情况都可以看到，储能包括电化学储能是非常火热的状态，这个火热状态随着储能电池的使用量级以及应用层级逐步增多，伴随而来的是针对储能电池，特别是锂离子电池的火灾事故和发生几率，也处于增长的趋势。我们统计了一下国内以及国外的针对电化学这一块储能电池所发生的安全事故的情况，大家比较有印象的是北京集美大红门事件，南楼起火引起北楼的爆炸，电池的热失控会伴随着这样一些火灾风险，在锂电池这一块，目前还没有完全说是绝对安全的锂电池。随着电池的使用，必然会存在一些电池使用的安全风险。
是什么原因造成电池的安全风险呢？第一个是内因，第二个是外因，使用过程中的外因包括有锂枝晶的生长，过充过放、短路、穿刺、挤压等等外因导致电池出现热失控。内因类似于制造过程中的瑕疵，会造成电池热失控的现象。类似于杨院士所说的一样，要承认电池像汽车油箱一样具有高能物质，目前的技术还没有绝对安全的电池，所以针对电池会出现的安全风险，我们消防安全防护还是有必要的。
大家可以结合这张图看一下，为什么在储能电池这块上，我们会把消防提升到这么重要的位置，首先是结合电池自身的构造，包括在储能这块的应用，第一个是结合上面的电池构造，它是由很多单体电池组成的电池模组，再组成电池PACK箱，再由多个PACK箱组成一个电池的集装箱。
这样一种构造的形式，伴随而来的情况是在某个单体电池出现热失控的时候，如果没有及时探测或者及时解决、抑制，它会引发电池热失控扩展，会引起周边电池持续热失控，会出现一个电池扩展到一个电池PACK箱，由一个电池PACK箱导致整个储能集装箱，乃至储能电站的火灾事故，会发生连锁反应。
我们如何有效解决连锁反应的发生，或者是快速探测到中断连锁反应的发生，就非常关键。所以电池有这种现象和风险，首先电化学储能电站在国家层面就会对储能消防的要求非常重视。特别是在2022年3月份，国家发改委发布的能源局印发的有“十四五”的特别要求，突破电化学储能系统安全预警，要有高效的灭火防复燃的手段。同时储能电站整体的消防安全必须要求做整体的消防安全设计。包括今年在4月份发布的，第19条明确规定，加强电化学储能安全管理，在电力企业要将化学储能电站纳入到企业安全生产管理的范畴之内。
国家层面有这样的要求，相对的在行业内，首先第一个是国家现在开始制定标准，包括电化学储能电站安全规程，里面有章节来要求消防这块如何要求，如何布置，包括里面的探测和灭火以及一些详细的布置要求。目前行业内在储能安全设计应用比较多的是团体标准，就373团体标准，预制舱磷酸铁锂电池储能电站的消防安全技术规范。相继出台的标准要求中，都规定了火灾防控指向于最小单元为电池模组或者是电池模块，第一是要整体规范整个场站的规范性设计，第二个是具备预警和消防联动设计，第三个是本质安全，要做到单个电池模块级的火灾防控。
针对前面国家的重视和行业法规的要求，我们国安达在电化学这一块火灾防控的整体策略，我们分为三个级别的策略：
第一级策略，电池是有很多单体电池组成一个电池PACK箱，首先第一个要解决PACK箱内，如果电池出现热失控，如何来探测中断电池PACK箱内的火灾蔓延和热失控，所以第一个是PACK级消防，针对电池PACK箱内的消防。
第二个策略，因为是由多个PACK箱组成一个储能集装箱，在储能集装箱这样的空间内出现火灾的情况下，解决PACK箱外、集装箱内第二级的防控。
第三级策略，整个储能电站，除了电池集装箱，还有很多类似于PCS和配电、用电的设备，针对一个储能电站来说是一个大的应用场景，这是第三级针对储能电站的防控措施。我接下来分别介绍我们的相应三级防护方案。
我们要做到三级防控，第一个关键是离不开探测，你要知道怎么灭火，要首先知道什么时候开始灭火，要开始去灭火，第一个离不开的是探测。针对锂离子电池的火灾早期预警的探测，结合左边的图来看，有电池热失控的现象发生，我们首先要探测这种现象。
首先第一个是采用多参量早期预警探测，所以电池在热失控发生过程中有不同的特征数据的变化，类似温度变化、氢气浓度变化、一氧化碳浓度的变化、VOC浓度变化，还有烟雾等特征参量的变化。我们针对这些不同的变化参量，采用多参量的探测，就是多传感器的多参量探测，判断电池处于热失控的早期、初期、火灾发生的不同阶段，采用多参量探测，区别电池处于什么样的阶段。
第二个是分级预警，多参量探测会进行分级预警，如果第一个我只探测了VOC的情况，可能只是电解液泄露，预警就不一样。如果是烟雾跟温度探测到了，说明电池已经处于热失控火灾的阶段，我们针对不同阶段探测的参量做出不同的联动策略，只是做报警还是做排风、换气，还是做启动灭火，我们要结合不同参量的组合，判断不同界别的预警，我们再进行不同的联动策略。
第三个是记忆-自适应，在我们探测器里面具备着相应的时钟和数据存储，这样就对电池整个运行过程中的特征数据进行记录和存储以及运算，通过现阶段的数据和前面运营数据的对比，实时调节判断我们的逻辑，提升探测器预警的可靠性，降低误报和不报的风险。所以第一个关键是探测。
第二个关键技术是针对电池热失控火灾，如何做到有效防控，防控第一个是针对PACK级的，首先要选择什么样的灭火剂。我们首先采用混合液体型的灭火剂，混合液体型灭火剂就是有效扑灭电池ABCE类复合型的火灾。为什么说是复合性火灾？因为电池出现燃烧，是有很多物质的，包括正极材料、负极材料、隔膜都是可燃的，它属于A类固体火灾。第二个是电解液，属于液体，是B类的火灾。电解液在出现热失控的情况下，高温以及热失控的情况下，释放的氢气、一氧化碳等可燃气体是属于气体的C类火灾，电池是带电的，是属于带电物质，是E类火灾。所以电池火灾是ABCE复合型的火灾。
我们在选取扑灭复合型火灾的时候，选取的灭火剂是比较关键的，能够有效扑灭ABCE复合型火灾的混合液体灭火剂。
在电池出现热失控火灾的时候，扑灭明火只是解决电池热失控的第一个初步阶段，因为电池出现明火了，明火扑灭掉，剩下的关键是必须把电池热失控的电池温度降下来，如果温度降不下来，把明火扑灭，温度还在，它会引起周边电池热失控的扩展，所以有效降温也是很关键的策略。液体灭火剂通过雾化喷洒到电池箱内，形成气雾弥漫的方式。首先第一个是能够快速弥漫到电池的任何一个角落，形成全淹没的灭火。第二个是液体的雾化颗粒更大的表面积，可以快速地吸收电池所释放出来的热量，把电池热量带走，把电池温度降下来，防止电池持续热失控扩展的现象。所以雾化喷洒降温是非常关键。
同时我们要做到快速灭火和降温的作用，就离不开进箱式喷洒，你要解决箱体内的火灾和降温，在外面喷洒，达到灭火降温难度是非常大的。我们PACK级的方案，要做到进箱式喷洒的目的。
针对这样的应用，PACK级的布置方案，左边的图上可以看到，我们有装置，主管路、分支管路，包括在电池箱上布置的喷头，相当于灭火器会通过管路喷头的方式，连接到每一簇电池的每一个PACK箱，这样我们就可以做到进箱式的喷洒。
进箱喷洒解决了，如何解决我往哪一箱里面喷，我们采用的方式是以一簇为一个防护单元，在一簇的顶部布置一个集中吸气式的探测模式，通过吸气式的管路和灭火剂喷洒的管路，采用共用的管路，在我需要探测的时候，通过这个管路喷头是采用吸气的模式。在需要灭火剂喷洒的时候，通过切换阀，同时把它切换到灭火剂喷洒的作用，所以这个管路在探测的时候作为吸气式的作用，需要灭火剂喷洒的时候，作为灭火剂喷洒的管路，这样采用共同的一套管路起到两个作用。
以一簇为一个防护单元，可以做到每个PACK箱探测，每个PACK箱布置喷头，每簇布置分阀，这样集中布置，配置成本上会有大的节约，这是以一簇为一个防护单元的模式。这是我们针对簇级的进PACK箱级别的保护作用。
这是针对抑制主机的方式，右边的图可以看到我们吸气探测装置布置在顶部，气体管路和液体管路同时进到PACK箱里面。我们在这里详细介绍一下，为什么会有两组管路，在我们的抑制装置里面，是通过液体灭火剂输送到喷头处，还有一路是驱动气体，就是俗称的高压气体，在喷头处进行相互作用，通过气体的冲击把液体的灭火剂进行撕裂的状态，让液体灭火剂在喷头处进行雾化喷洒到电池箱内，所以我们俗称气液两相模式，在喷头处进行气液两相雾化，让液体灭火剂更好在电池箱内形成雾化这样一个模式，所以我们是属于PACK箱级的防控方式。
针对空间级的，针对储能集装箱，这个方案是从目前特别是在40尺的集装箱，以及风冷的集装箱空间，这种方案会应用得比较多。这是针对空间内的模式，相对比较简单一些，就是空间内的探测、温感、烟感加可燃气体和复合型探测模式，探测空间里面不管是电池热失控还是电池火灾，我们启动空间的不管是七氟丙烷灭火剂还是全氟己酮的灭火方式，对空间进行全淹没灭火，这种方案在风冷电池集装箱里面应用比较广泛。但是现在这种方案针对液冷的，特别是液冷包电池箱处于IP67的模式，你很难进入到集装箱里面。
空间级探测是可燃气体+烟雾+温度，相对来说比较简单一些。
场站式的，我快速过一下，整个场站的布置，储能集装箱分布在各个位置、各个点，所以它采用的压缩空气泡沫灭火系统和举高机器人的模式来保护整个场站，因为电池集装箱火灾会有爆炸的风险，消防人员近距离灭火会有人身伤害的风险。所以我们采用遥控移动式的方式，进行远距离操控进行扑救，解决火灾位置不确定，人员近距离灭火有风险的难题。
这一块是我们公司针对刚才所说的方案，我们相应的实验平台，能够支撑我们的应用方案的技术研究和可靠性验证，都在我们自己的实验平台里面具备相应的能力。
这是我们在客户端的实体应用安装案例，应用方式方法。
针对公司的介绍，我不做过多介绍，我们公司在C21展位，如果大家有兴趣可以做详细交流。
我今天要跟大家交流的就这么多，谢谢大家！
主持人：谢谢熊总的精彩分享，相信他还有很多更精彩的东西，如果大家有问题可以到展台上进行交流。消防舱里面把灭火剂喷进去，里面有IP等级，里面的压力怎么解决？
熊孝新：喷到PACK箱内，因为每个PACK箱上面都有一个呼吸阀，呼吸阀正常情况下是作为呼吸透气用的，如果在电池箱内灭火剂喷洒进去，导致电池箱内压增大的，呼气阀达到了一定压力，前面是透气作用，如果内压增大了会有一个大的开口，会进行对外释放，会进行热交换，灭火剂进去会有一定排出去，进行灭火的同时进行热交换，冷的灭火剂进去，热的灭火剂出来，这样一个热交换的过程。同时我们喷洒是持续抑制喷洒的作用，持续进行灭火和持续热交换的模式。
