中国储能网讯：2017年4月24-26日，第七届中国国际储能大会在苏州香格里拉酒店圆满召开，来自中、美、英、德、澳、日、韩等国家的1400余位嘉宾到场参会。大会共邀请140余位行业专家与企业代表，围绕产业热点话题，发表了一系列精彩演讲，中国储能网将向读者传递本次大会最具价值的声音。

大会期间，深圳普瑞赛思检测技术有限公司首席技术官朱静女士在“储能电站暨微电网专场”，以《固定式储能系统国际认证一站式解决方案》为题发表演讲，现将演讲主要内容发布，以飨读者。

朱静：大家下午好，我是来自深圳普瑞赛思检测技术有限公司的朱静，非常高兴今天能有机会在这里和各位同仁共同探讨《固定式储能系统认证的一站式解决方案》，我昨天看到现场各位同仁里有一些同事可能是做业务，和市场开拓的，所以我昨天晚上已经把我的简报做了一些调整，原本是侧重在电池安全的分析上，今天我更多的内容是侧重在储能系统的整体满足世界各国认证要求的解决方案上。

首先我来简单的介绍一下普瑞赛思，普瑞赛思成立于2013年4月份，我们在2015年投入了八千万建立了一个动力电池测试中心，目前这个动力电池测试中心实际使用面积是一万五千平方米，主要做电芯、电池模组、电池系统以及BMS和充电机的检测和评价的工作。

这个是我们实验室的一些服务内容，在材料分析上我们不仅仅做电池基本材料的分析，还利用这些分析的手段做一些电池失效的分析，包括它的安全失效和循环寿命使用寿命的失效。其次就是做电芯，模组级别的性能、可靠性和安全的测试。

另外一部分是做动力电池系统级别的安全的评价和一些方针，例如大家现在比较关注的热时空扩展和热时空蔓延的测试，以及BMS的评价和评测，包括BMS可靠性的检测，在这部分充电桩和电池的火灾分析这是我们实验室的一个重头的部分，我们借助一些实际实验的数据拟合，搜集了电池在以及火灾蔓延的控制，建立了一些电池包括生产和仓储过程，以及实验过程，实际应用场景的消防控制的理念。

另外一个我们实验室的一部分服务内容就是在储能电池和储能系统上，这部分主要是配合我们国内的电池公司和储能系统集成的制造商，帮助大家的产品走向国际市场，主要应用包括光储充一体的储能系统、轨道交通以及分布式的储能系统。

那么这个是我们实验室，在储能方面经常为大家提供的服务，就包括去欧洲我们的储能电池要做的认证，有一些标准都给大家列出来，还有去往北美的UL164和UL1973的认证，另外一部分就是我们电池的运输安全的检测和评价，还有就是BMS的功能安全的评价，这是我们服务的内容。下面我就开始我今天报告的主要部分，今天的报告分为三个部分，第一部分跟大家简单的分享一下，固定式储能系统市场的情况，第二部分是固定式储能系统认证标准，第三部分集中在储能电池系统测试和测试的基本条件。

我们都知道在近几年的固定式储能系统在智能电网、新能源发电，以及家用分布式储能系统上，和微电网方面发挥着越来越重要的作用。储能系统的迅速发展也推动了我们储能电池的市场活跃，我们来看一下，另外一个是储能系统的应用，还有针对新能源车市场的迅速发展，来推动光储充一体的，为新能源车提供充电的装置。

另外就是轻型轨道交通用的储能系统。

接下来的话题就是锂离子电池的梯次利用，这个就是因为新能源车产业的迅速发展，也推动了电池的梯次利用，现在比较多了解到的梯次利用是用在通讯基站的通讯系统上，铁塔集团有做动力电池的梯次利用，但是目前来说这个梯次利用还处于研发的阶段，首先目前动力电池的电池系统并不是完全的统一，而且现在的电池，大家在做设计的时候，考虑后续的电池模组的拆解以及电池在实际使用过程当中的一致性，和动力电池退役以后残值的评估还处于初级研发的阶段，这也是我们做电池的技术人员需要共同和研究的一些课题。

来自美国电力科学院的一份报道，从2010年到2020年是储能电池系统在研发和发展的阶段，2020年以后会进入储能市场的迅速爆发的时期。目前大部分的储能市场还都依赖于世界各国，包括我们中国在内的产业政策的推动上，政府给予了很多补贴，下面我们看到就是2016年到2020年，预计的全球的电网储能市场，年增长率平均大概是37%左右，预计到2022年储能市场会达到68.1亿美金，这一个非常庞大的市场。主要活跃的几个储能市场也是目前大家客户比较关注，包括北美、日本、德国和澳洲。其实目前来说，我们的储能产品走向各国的时候也重点关注各国的产业资金支持项目，比如说美国纽约有减负计划，要求对每一项减负计划要减少用量，对于储能电池也给予一定的资金补贴。另外就是日本，面向日本市场大家比较关注的是，有些客户也在问我们你们是不是做JET认证，这些都是为了大家去申请日本市场的补贴，想拿到日本市场储能及锂离子电池的储能市场的补贴。德国市场主要是德国联邦经济委员会对于光伏储能系统，也就是光伏加储能在一起的分布式的储能系统，可以得到接近30%的建筑投入的经济补偿。在澳洲市场也是近几年非常活跃的，主要推动家用分布式的储能系统，澳洲政府也对家庭给予5年的政府资金支持。

接下来就是我们最大的市场，不管是电动汽车市场还是储能市场，中国大陆都是最大的市场，在十三五的规划当中重点发展的也是可再生能源的发储电系统。我们看到统计的数字，2016年年末，中国的光伏发电新增装机容量达到34.54GW其中地面电站是30.3GW分布式电厂4.24GW。重点发展的就是智能电网，可再生能源发电，以及大规模储能技术的发展，这都是十三五储能市场发展的一些热点话题和热点的方向。

接下来来看一下固定式储能系统认证的一些相关知识。目前化学储能电源像钠硫电池，铅酸电池、锂离子电池，一个钒流电池，这些都是非常常见的储能系统。昨天我又听到陈璞教授在说，目前的锂离子电池在储能领域里面是非常广泛应用的，但是陈璞教授给了一个非常恰当的比喻，他说一面是天使，一面是魔鬼，锂离子电池具有它本身的优势，首先它的能量密度很高，循环寿命比较高，但是锂离子电池有着它致命的缺陷，就是因为它是有机电解液来填充的，因此电池存在着一定的安全性的隐患。这一点也是我们要重点关注的，不仅是在储能电池上，还有新能源车方面，我们也听到了无数次的锂离子电池出现起火核爆炸的情况。

现在谈到锂离子电池，几乎所有人都不敢承运锂离子电池，这些也是因为锂离子电池本身的特性，导致它存在一定的安全风险，因此我们在做储能系统和储能电池的时候，也要关注一些安全标准的要求，让您的产品去满足世界各国的准入门槛的要求。

下面我们来看一下，这个是我们储能系统，基本包括几个部分，最危险的就是这个部分，一个是高压系统部分，一个是电池模组真正的储能装置部分，还有一部分就是控制单元部分，还有电池的冷却系统部分，一个整个储能系统的外壳部分，这是我们基本的结构图。这个是我们比较常见的大型的集装箱式储能系统，包括整个集装箱的货柜，或者宝贵的尺寸、结构要求还有防腐、承重的要求，还有核心的部分，电池这块，以及逆变器或者叫PCS部分，还有一些辅助的部件，包括配电柜，开关柜，还有空调系统以及消防系统。我们整个储能系统，当你出口的时候，一定要让整个系统去满足世界各国的要求。首先我们要考虑包括哪几部分，这是最基本的要求，你要考虑电气安全的问题，除了关注逆变器和能量变换器以外，就是电池盒电池充电器这部分的安全，还要考虑既然你有BMS，既然你有逆变器，你还要考虑它是不是功能安全，今天王教授也在上面说这个小小的激光笔出现了错误，只要是电子电器的产生，有电路的元器件就有一定的失效概率，所以大家也要考虑功能安全的作用。

另外一部分比较重要的是EMC。我们做电池的很少关注EMC，因此通常我们在给大家提供的服务也会建议说先做一个EMC的测试，避免所有的测试都通过了，最后EMC没过，再去整改，这种成本就会比较高了。

另外我们也关注整个系统当中所有零部件的安全性，比如电池系统的性能、安全性，还有高压线束满足哪些要求，还有空调系统、变压器、配电柜以及照明需要基本满足哪些，让您整体合规，最起码满足各国市场准入的要求。

我们比较热门的几个市场，第一欧洲市场和北美市场，这也是比较严格要求的，今天跟大家分享一下，含有逆变器的系统要去欧洲市场要关注什么之您的核心部件，就是PCS部分，如果是接入电力，符合的就是62477—1的要求，它是储能系统用的，以及设备安全的通用要求。如果我的逆变器需要有光伏接我们要关注的就是IEC的62109，同样是逆变器，标准不太一样。我们还要关注电池模组和电池系统，它是我们储能系统当中的核心部件，要满足电池系统的安全性，以及它的运输安全，无论你去往世界哪一个角落，你的电池是一定要运输的，这一定是大家一定要非常关注的，除非你说我用卡车一直拖着它在路上跑，这个可能不太现实。

另外一方面是配电柜和开关柜，如果我做的是家用分布式的比较简单，无非就是逆变器加上电池这部分就满足要求了。如果我做的是一个大型的集装箱式的储能系统，除了逆变器、PCS、电池之外还要考虑配电柜、开关柜、空调相关的要求，首先配电柜要符合低压开关的相关标准要求，就是IEC的61439—1，这是欧洲要求的，还有开关柜要符合62271—1的标准要求。空调目前大家采用的都是家用空调比较多，所以说在储能系统上这个空调是要符合家用电器的相关要求，它没有特殊的工业要求。

另外大家比较关注的是你的EMC这个EMC我们是在工业场景去应用的，那就符合IEC61000—6—2和—6—4的组合。如果是家用的就符合61000—6—1和—6—3的组合。

如果您是去往欧洲的市场，电池主要是安全要符合IEC62619的相关要求。性能部分是符合62620的要求。另外一部分就是非常重要的，UN38.3，这个已经发行到第六版，从2017年的1月1号开始正式实施第六版的相关要求。除此以外我们电池的BMS还要符合功能安全的要求，如果去往欧洲有一个比较简化的，就是IEC61730这是最基本的要求，或者说整个电池的BMS就符合IEC61508，这是比较复杂和完整的可靠性验证的一个功能性评估，这样你的电池BMS也是满足要求的了。

还有一个比较活跃的是北美的市场，北美的标准和欧洲是不太一样的，如果是分布式应用的储能系统要关注的是UL9540，它是储能系统以及储能设备用的安全标准的要求。

另外还要关注UL1741或者CSA107.1，它主要是针对分布式电源逆变器、变流器、控制其标准要求。还要关注IEEE1547，主要是微网分布式的电源标准要求。这是对我们系统级别。我们的电池仍然是要符合BMS的相关要求。如果是针对大型的集装箱式的储能系统，您全部的零部件，也就是PCS、空调满足了相关的家用电器的要求之后，您看一下整个系统要进行一个结构的检查，就是确认整个系统各个零部件安全的基础之上，要确认整个系统结构是符合相关要求的。

去往北美的储能电池，就要符合UL的相关标准要求了，对其中您所使用的电池电芯是要符合UL1642的要求，整个电池系统是要符合UL1973，除此以外还要对电池的BMS进行功能安全评估，就是要符合UL1998的要求，，相对于EIC19730复杂了很多，或者是符合IEC61508的要求，评估了电池BMS的功能安全。

在2016年的时候比较热门，很多人问说你们是不是做KIT的认证，其实KIT不是一个认证，它是根据你所做的标准以后，形成了一个自我的打分，要求打分在110分以上，这个产品表明是符合KIT的要求，把它拆解成更细节的部分，KIT是说整个储能系统经过了IEC62619的测试，UN38.3的测试，以及EN50272—2的要求，你就可以去对你整个的储能系统进行一个自我的打分。

接下来看一下对于储能电池部分，在这些标准当中我们重点应该关注哪些的测试。这是我们储能电池基本的结构图，储能电池系统通常是包括电芯，有很多电芯组成电池模组，然后再加上一些传感器，加上电池的管理系统，以及整个电池的外壳，构成一个电池系统。通常我们这个电池系统大家在做测试的时候，你说我这个电池100多个千瓦时，我是拿它来做一个测试样品，测试单元吗？这样没有必要。通常情况下我们所有的测试是可以在子系统上完成，也就是说你的BMS能够管理到这个系统就OK，我们可以拿它来作为被测试的单元，来替代整个系统的安全性。

这个是我们在储能电池上关注的基本的参数，首先关注电池的一致性，循环寿命，这些就是电芯的一致性，特别是动态一致性决定了整个电池的寿命，还有BMS的管理精度，SOC的管理是不是真实有效的，即使我符合的标准要求，在全生命使用过程当中的时候，我们SOC的管理如果进行定期修整，这些都是影响电池安全性的很重要的因素，还有一些就是对于温度的监控，电池系统当中的各个位置的温度是不是够均匀，这样是影响电池的循环寿命，更重要的影响电池的整体安全性，还有BMS的过充、过放、过温、过流、短路保护，常出现的保护或者异常的点。

接下来就是接地还有绝缘的性质的要求。

电池管理系统通常是要保护电池处于相对柔和的状态，也就是让我们每个电芯处于一个合理的电压、电流和温度的范围内去进行一个正常的工作，维持它相对柔和。因为最终起火释放能量的一定是电芯，但是我们要让这个电芯处于一个不被触发和不被引发的状态，通常我们都要设计BMS要保护电池不被过充，不会出现高压的失效，不会出现过放，过热，以及短路的状况。因此我们所有的测试无非就是评价电池管理系统的保护功能。

上面是电芯的基本测试，电芯的基本测试无非就是我们常见的过充、过方、短路，以及电芯处于重冲击或者跌落的情况下，大家说我在关注这些测试的时候，我应该怎么调整和整改？我们有SID，在单电芯的时候它处于短路保护，它可以很顺利的动作。当我把这个保护的机制转移到整个系统当中的时候，短路断开的那一瞬间的拉弧应该如何有效的控制，它有可能就是引发这个电池整个系统出现失控的一个很关键的因素，因为我们也尝试过不同组织情况下去做电池模组和电池系统的短路测试。这些我们应该如何的去设置有效的保护参数。

电芯一般情况下是不会处于过充的状态，因为一般都是两级以上的保护装置，电池芯本身可以不具备防过充的能力。

接下来我们看更重要的一部分，也是更复杂的一部分测试，大部分都是压在整个系统上，因为不管你电池芯做成了什么样，你最终是要保证整个电池系统的安全，我们电池系统通常关注的这项测试就是热失控蔓延或者热失控扩展测试，这是是在电动汽车上非常多的要求的。现在这个测试方法是可以用电芯的强制内部短路来替代，它实际上是在模拟的是你一颗电芯如果出现异常的情况，会不会把整个电池系统或者电池模组引燃。我们一般是采用慢速针刺的方式，或者用过充的方式，把其中一颗电芯引燃，看整个失控蔓延的速度。大家更希望我这个电池不出现这种蔓延的情况是最好的。假如说我的电池出现过充过流，短路这种情况都是可以通过外部BMS的保护去终止它的，但是如果电池从内部出现短路，你是没有办法从外部去停掉它的。

还有一部分是对BMS的保护功能的考核，对过压的考核，过流保护的考核和过热的考核，这些大家说，举个例子过热保护的测试，我是不是可以把我的单元房到温箱里面去，看一下这个电池动作不动作，就证明这个电池是安全的吗？这样做是不可以的，一定要把电池系统放入到温箱当中去。举个例子，我宣称我的电池使用温度是60度，我把我的电池样品放在60度的温箱当中，可是当我在大电流充放电的时候，这个电池还是有一个温升的，这样会导致整个电池系统的温度会升高，这种情况下看我们BMS是不是会切断电池的充电，包括电池处于一个安全的状态。

另外我们这个储能系统还要关注不均衡的充电，当然大家电池一致性的时候这是一个最好的状态，最可怕的就是有的已经充满电了，有的电池还处于非常低荷的状态下，我曾经有做过电池的模组，经过长期的寿命循环，最终这个电池再循环到300多次的时候出现起火的情况。当我们去追回原始数据的时候会发现，有部分的电池芯处于长期被轻幅度过充的状态，导致了整个电池组的时空。还有像我们过压的保护，不仅仅是保护整个系统的总电压不被过充，还要保证其中每一颗的电芯或者每一个模组都处于一个正常的状态。一组是测试总电压不被过充，另外一个是测试两端的电压不被过充。

特别是一些靠海边应用的，大家更多的去关注盐雾的测试，包括集装箱是不是符合防腐，特别是我们的一些接插件，如果接插件的配合都不好，很容易导致盐雾出现失败，因为盐的结晶会引发传感器的短路，这是我们常出现的失败的情况。

非常感谢各位的聆听，谢谢。

（本文根据现场录音整理，未经本人审核）