中国储能网讯:日前,美国清洁能源协会副总监、储能领域专家Jeff Zwijack指出,可靠的电池储能项目依赖于完全集成的储能系的可靠性,而不仅仅是高质量的电池。
美国清洁能源协会(CEA)已经对电池储能系统进行了700多次集成检查。结果发现,大多数缺陷出现在最终集成阶段,而不是电池单元和模块的生产阶段。如果这些系统层面的缺陷在发货前没有被发现,往往会导致调试延误、增加返工成本以及运营损失。
2024年电池、模块和系统层面的缺陷发生率与往年情况对比
为什么集成缺陷持续存在
如今,电池单元和模块的质量提升主要得益于成熟的工艺和自动化生产。相比之下,集装箱式电池储能系统的集成仍然高度依赖人工装配,包括布线、管道铺设和消防系统组装等。
许多新建的生产工厂能够快速提升产能,其团队可能缺乏技术一致性和过程控制的丰富经验。当生产时间紧迫时,可能会导致人为错误、工艺偏差以及出厂检验不充分等问题。
一些电池储能系统的集成或装配工厂在发货前仍然没有完整的验证关键步骤,例如接线极性、火灾探测回路连续性或系统接地——这些都是美国清洁能源协会(CEA)在检查和审计期间经常发现的问题。
此外,许多电池储能系统集成商依赖第三方承包商组装电池柜,这可能直接导致责任缺失。与电池储能系统集成商不同,这些承包商对所组装的电池储能系统性能和寿命可能承担的长期责任较小,从而导致他们难以严格遵循最佳实践。
调查发现的主要系统级缺陷类别
以下是美国清洁能源协会在《电池储能系统质量风险报告》中发现的最常见的系统级问题:
·火灾探测与抑制:在受检系统中占比28%
常见问题包括烟雾探测器接反或连接错误、温度传感器接入错误的控制回路以及缺少冗余触发机制的紧急停止按钮。这些缺陷可能导致紧急抑制系统失效或误激活,进而造成不必要的停机和昂贵的设备损坏。
·热管理:15%
常见问题包括冷却剂软管泄漏、人工装配时管道接头过紧,以及压缩机控制板焊点故障导致短路。热管理不善会加速电池退化、损害电池健康,甚至引发热失控。
·辅助电路板:19%
电路板布线不当、接线端子未固定以及接线松动等问题,经常导致传感器和控制继电器在高负载运行时出现间歇性断电,从而产生仅在高负载运营时才显现的潜在风险。
·外壳问题:30%
面板焊接不牢固、电池柜门密封不良以及防护涂层不一致等问题,常常导致进水、腐蚀和结构完整性受损。这些外壳缺陷会严重影响电气安全,增加绝缘击穿风险,并缩短电池储能系统整体寿命。
·容量测试失败:6%
电池储系统容量测试故障通常源于母线焊接缺陷或布线不平衡导致的高内阻。这些隐藏缺陷通常只在详细的最终功能测试中被发现,凸显了工厂验收测试(FAT)的重要性。
严格的质量保证如何发现这些缺陷
第三方质量保证(QA)在工厂制造层面识别这些问题,而不是在交货之后。检验人员根据既定的文件标准验证关键方面,例如核实布线路径、端子扭矩、消防系统启动回路、管道配件和外壳表面处理等关键方面。
完善强大的质量保证流程包括集成过程中的多个检验控制点,以及涉及实际电流和全面安全检查的最终功能测试。有效的工厂验收测试模拟现场条件,在真实负载下全面验证热管理和消防抑制功能。
其中,缺陷解决协议对确保关键和重大缺陷进行快速上报、纠正和重新检验,显著降低了有缺陷的电池储能单元离开工厂的风险。
文档和可追溯性
强大的质量保证计划需要详尽的文档和可追溯性。在调查中,经常发现扭矩记录不完整、接地检查缺失,或只有签字确认而缺乏照片或详细测试数据等支持证据。
电池储能系统开发商应该坚持要求提供与每个集装箱序列号相关联的全面、可核实的检验报告,详细的不符合项记录(包括根本原因分析)以及记录在案的纠正措施。这些记录在处理未来保修索赔或运营问题时提供关键依据。
到货检验与现场检查
即使是按照严格标准组装的电池储能系统,在运输过程中也可能受损。
在货物到达时,采购团队应该仔细检查集装箱是否有凹陷、电缆托盘是否破损、是否有进水迹象,并确认保护性包装完好无损。必须将运输记录与工厂测试证书进行交叉核对,以确保没有任何部件被更改或替换。而尽早发现运输相关问题可以防止出现重大的调试延误。
合同如何确保质量可执行性
合同必须将技术质量保证要求明确转化为可执行的供应商责任。基本的合同条款包括明确的第三方检验权、明确工厂验收测试通过/失败标准、明确规定由供应商承担费用的缺陷返工义务,以及因产品不符合质量要求对厂商进行经济处罚。
合同应该明确界定消防面板、暖通空调(HVAC)单元和控制布线等子系统的所有权和责任,以避免在集成和调试过程中出现争议。
合同还应明确界定退出条款,在出现重大关税变化、不可抗力事件或重大项目中断时提供可行的应对措施,保护电池储能系统开发商免受不可预见的运营和财务风险。
正确监督,避免意外
·集成阶段的缺陷是电池储能项目中最常见的质量风险。
·采购经理可以通过结合严格的质量保证实践、详细的文件记录、全面的工厂验收测试以及精心设计的合同,在早期主动识别并解决缺陷。
·从供应商选择到最终调试的每个阶段进行有效监督,可确保系统性能并保障长期盈利能力。



