中国储能网讯：6月19—20日，由中国化学与物理电源行业协会储能应用分会联合江苏省电机工程学会、全国微电网与分布式电源并网标准化技术委员会、中国能源建设集团江苏省电力设计院有限公司等单位联合召开的“第三届全国电网侧暨用户侧储能技术应用高层研讨会”在苏州市太湖假日酒店举行。来自电网公司、设计院、系统集成商、电池生产企业、投融资机构等单位的280余位嘉宾出席了本次研讨会。

会议期间，沈阳沙尔特宝电器有限公司亚太区产品经理叶沛锋分享了主题报告《从元器件的微观看储能系统的安全》，以下是演讲全文：

叶沛锋：谢谢大家，很荣幸，我们沙尔特宝是第一次参加这个会议，我们从元器件看看储能系统的安全。

可能大家不太认识我们公司，我们沙尔特宝成立于1929年，总部在德国慕尼黑，主要从事轨道机车电器以及电子装置的开发、制造、营销和服务。有什么东西能用在储能系统呢？高压开关电器、直流接触器，这可能是我们在每一种系统，BMS、PCS、电池包都有我们的东西在里面。

这是我们在世界不同的地方的子公司、办事处。我们公司的历史，因为我们从1929年已经开始从事，主要是轨道跟电器行业的东西。我们一说轨道列车的行业，他们最重要的就是安全跟稳定性，所以我们也觉得我们的元器件我们生产的产品都是安全可靠的，这也是储能系统大家以后必须很关注的东西，就是安全性、可靠性。

在我们的使用场景上面主要是四大类别，物料运输、工业方案、轨道交通，现在德国那边跟我们国内的同事在努力的就是新能源行业。我们在中央变电柜、燃料电池、光电系统、中压安装、储能系统，都是现在我们公司很关注也是努力的方向。

我今天主要说的就是我们其中一个很大的类别就是接触器，还有速动开关器。

我们的接触器主要是用在一些直流系统，比如1000V到1500V，电流在150A到500A，大型直流接触器也就是电压1500V到3000V，电压400A到2200A，我们的接触器比较特殊的地方是什么呢，现在可能不同类型，不同技术方面的接触器，它的拉断能力和短路过载的能力可能没有这么强，但是我们的接触器因为以前都是用在轨道这种很严苛的工作环境之下，它的拉断能力第一必须要很强，第二也必须要非常安全、非常的可靠，就算是在一些很极端的环境之下，它必须要能工作，也必须要能拉断电源。

所以在这个东西里面我们应用的范围是电动汽车，电池新能源，比如我们的储能系统还有暖通空调系统、马达接触器，这个也是我们能应用的部分。

另外一个很强的优势就是速动开关，主要是用在附助接点，还有轨道车门上面，你必须要很清楚的知道它的状态，我们主要都是用速动开关。

其他的接触器、电器也不是我们今天讨论的范围。作为一家德国公司我们的安全认证及可持续发展，比如不同类型的认证，还有环境保护要求我们也能达得到。

进入我们今天主要讨论的范围，直流电和交流电。可能在座有很多专家，也有很多比我懂的多的人，其实我最希望提出一个点是为什么我们要说这个东西，我们在不同的物理特性之下，都有出于不同的安全考量。在这里我有一个非常好的短视频跟大家分享一下。它有一个负载连着一个开关，主要是两个不同类型的电源，就是直流跟交流的电源。一个开关关闭，负载开始电流流过，开始发热，节点打开，很简单、很直观。交流电大家可以留意一下，在开关节点可能发现接通、打开好像没有什么。

留意一下交流电的状态，如果同样是220V的直流电会发生什么事情，同样都是220V，一个是交流电，一个是直流电，打开的时候就是完全不同的情况出现了。当我们在说交流电跟直流电的时候，其实很不同的地方是什么，交流电电弧现象比较小，因为它有交替改变方向的特性。直流电弧现象比较激烈，因为电流的方向是单一的，电弧有一个自我保持的倾向，所以当你在打开这个开关的时候就会发生这么厉害的情况。

我们说的电弧是怎么来的？高达两万度的能量，它使周边的空气离子化，你想拉断拉断不了，因为把旁边的空气变成导电性的了。不单单是能量，它产生的电场、磁场也会影响周边的电子设备，比如在电池包里面的BMS、PCS都会发生这种情况。当一个直流的接触器或者是一个直流的开关分断的时候都会产生这种现象，主要就是在分断的时候电弧的大小，除了电流电压还有负载的电器的特性，电阻、电感、电容对于整个电弧也有很大的影响。

为什么我要说这个东西呢？其实在我们储能系统里面，我们其中有一个用的比较多或者用的比较广的就是我们的锂电池，锂电池的充放周期估计大家也很熟悉，在系统里面经常见到的保护、安全器件，熔断器、断路器也是我们经常提到的，怎么去选择，怎么去交换。

现在我们也看得到，接触器的功能也在慢慢发生改变，以前我只是一个接触器，开关，打开电源，闭合线路，就没有了。但是现在其实我们也看得到，慢慢的越来越多，他纳入安全的考量，为什么呢？电池的充放周期我们关注的就是电池包的保护措施、防过度充电、防过度放电，传感器故障的时候有什么保护，短路防护。其实这个也影响到我们日常的应用和维护，我们的系统怎么去维护，怎么去检查有故障的部分。也避免变成系统性的崩溃，还有我们在轨道里面，在储能系统里面也开始介入这个概念，所谓的TOC，有一些国外的案例我们会提到。其实作为一个储能系统，我想找一个理想的接触器，我希望它有一个双向分断的能力，储能系统必须有充电、放电的功能，如果他同一个接触器，反过来它必须要求这个接触器能够达到两个方向都能分断的能力。

另外短时间的过载能力，来保护，确保它不会有系统性崩溃的问题。如果真的发生这个问题的时候，你最差的就是短路，其他所有的元器件都写了，都没有办法工作了。还有外壳防不防火。其他的辅助接接检查也是我们希望关注的一个点。

对于我们来讲，我们对于这个接触器这么多年的研究，怎么在大的电压、大的电流之下怎么去分断，还有数据的模型，还有不同的测试，比如这是我们内部测试的一些效果，这是一些节点的分析，之后我们也可以再探讨一下。

小型的接触器我们会有这种比较小型的C310的设计，主要是针对现在的安装环境越来越小，紧凑的安装方法，当然它必须也能达到接通分断的能力，电流电压，短时间的过载能力，现在的过载能力比较好，3000A一秒钟都能够达到。主要是针对小型的安装，而且是电流比较小一点的，我们还有一种比较大型的接触器，主要是用在储能系统的PCS能量转换系统里面，比如CT系列，都是满载满流甚至过载过流的时候它也能提供强大的分断能力。

我们主要是在国外不同的地方有一些案例希望跟大家分享一下。韩国有一些模块化的电池包设计，正负极各一只接触器，他们是想在短路发生的时候能够隔离电池包，短时间的电流过载达到7000A，利用接触器的高接通能力可以节省一只预充接触器。

我觉得有一个很好的案例跟大家分享一下。曾经有电池发生短路之后，接触器的主节点粘连。这个系统安装在很偏远的地方，如果真的出现一些问题的时候，很难找一个工程师去一个很远的地方维护或者更换零件。维护也是我们其中一部分的成本，所以我们说总的运行成本也必须要考虑，如果真的发生事情的时候，元件能不能不用更换的情况下还是能提供持续的工作。

有客户用一些我们大型的接触器做测试的工具，我也觉得很厉害，他们曾经给我一个图片，电池包很小，为什么要用大型的接触器？他们在内部也做很多不同类型的试验，需要一些大型的接触器，比如说在满载满流，过载过流的情况下测试他们的电池包在极限的情况下稍微熔掉之下会不会出问题或者发生什么问题。

这幅图是我上个星期拍的。为什么突然找我们，他们在内部测试的时候，他们发现在元件里面有潜在的风险，元件的失效情况，就是主接点粘连，如果真的起火了，你的东西有没有良好的防火能力。

我在国内也有一些合作的厂家，但是现在因为我们的合同原因不能透露它的名字，我只能说他们也有类似的想法，类似的设计，在不同的应用场景里面。最后这个我也想跟大家分享一下，韩国上一年发生了不太好的事情，因为韩国那边他们的安装还有储能系统的普及性也比较大，前两天我看得到，韩国政府已经公开了调查报告的内容，储能系统事故及安全考量方面主要分成四个部分，电击保护系统不良，运营操作欢迎管理不善，安装疏忽，还有储能系统集成控制保护系统管理不善。从其他国家的事故和发生过的事情，我们也希望能找得到我们可以学习的地方。

这是我从另外一个报告上面拿出来的一句话，我觉得非常好，跟大家分享。我们的储能系统本质上真的不是一个安全的东西，我们很难统一单一技术的手段消除危险，还需要不同的方向，不同的方案，电压、电流、信息安全等综合措施去预防我们使用的风险。

我的报告就到这里了，谢谢大家。