11月9日是第32個(gè)全國(guó)消防日，消防安全關(guān)系著人民的生命財(cái)產(chǎn)，一直受到我國(guó)的高度重視。在我國(guó)一系列相關(guān)政策、規(guī)劃的引導(dǎo)下，城市、企業(yè)、消防隊(duì)站、學(xué)校、醫(yī)院等各類(lèi)場(chǎng)所的智慧消防建設(shè)取得了顯著的發(fā)展。

然而，隨著社會(huì)的不斷發(fā)展，新的消防場(chǎng)景不斷涌現(xiàn)，其中，儲(chǔ)能已成為極為重要的消防安全新業(yè)態(tài)、新方向之一。《“十四五”國(guó)家消防工作規(guī)劃》特別提到，要積極防范新業(yè)態(tài)新材料新風(fēng)險(xiǎn)，其中包括新型儲(chǔ)能設(shè)施。對(duì)此，我們應(yīng)予以高度重視，對(duì)新型儲(chǔ)能設(shè)施的消防安全問(wèn)題做出積極防范與應(yīng)對(duì)。

近年來(lái)，儲(chǔ)能行業(yè)在全球范圍內(nèi)迅速崛起，成為許多國(guó)家的新興產(chǎn)業(yè)，包括中國(guó)、美國(guó)、日本、澳大利亞和歐洲國(guó)家。儲(chǔ)能系統(tǒng)被視為新型電力系統(tǒng)有效的調(diào)峰調(diào)頻、平滑波動(dòng)手段和重要的備用資源。大力發(fā)展儲(chǔ)能對(duì)于提高光伏、風(fēng)電等可再生能源的利用率，實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)具有重要意義。

儲(chǔ)能技術(shù)是通過(guò)化學(xué)或物理的方法將電能儲(chǔ)存起來(lái)并在需要時(shí)釋放的相關(guān)技術(shù)及措施。主要包括機(jī)械儲(chǔ)能（如抽水蓄能、壓縮空氣儲(chǔ)能、飛輪儲(chǔ)能）、電化學(xué)儲(chǔ)能（鋰離子電池、鉛酸電池、鈉硫電池等）、電磁儲(chǔ)能（超導(dǎo)儲(chǔ)能、超級(jí)電容器）、氫儲(chǔ)能、熱儲(chǔ)能等類(lèi)型。除了抽水蓄能外，其他都屬于新型儲(chǔ)能方式。

目前，中國(guó)的儲(chǔ)能仍以抽水蓄能為主，但新型儲(chǔ)能發(fā)展迅速，其影響力不容忽視。2022年，中國(guó)以電化學(xué)儲(chǔ)能為代表的新型儲(chǔ)能新增裝機(jī)達(dá)到了7.3GW/15.9GWh，市場(chǎng)規(guī)模占整個(gè)儲(chǔ)能市場(chǎng)的21.9%。預(yù)計(jì)到2025年，這一市場(chǎng)規(guī)模將超過(guò)1萬(wàn)億元，新型儲(chǔ)能技術(shù)有望成為未來(lái)的主流儲(chǔ)能技術(shù)。

然而，隨著儲(chǔ)能行業(yè)的快速發(fā)展，儲(chǔ)能消防安全問(wèn)題也不容忽視。公開(kāi)數(shù)據(jù)顯示，在2017~2022年間，全球發(fā)生了60多起儲(chǔ)能安全事故。這些事故中，鋰離子電池引發(fā)的事故占比高達(dá)80%。此外，我國(guó)500kWh以上的儲(chǔ)能電站年火災(zāi)事故發(fā)生率達(dá)0.6%，仍處于較高水平。這些事故主要是由于電池濫用（過(guò)充/放、外部短路）、機(jī)械濫用（擠壓、針刺）、熱濫用（過(guò)熱）等導(dǎo)致的單體電池?zé)崾Э兀M(jìn)而引發(fā)電池起火乃至儲(chǔ)能電站起火、爆炸的情況。

為了保障行業(yè)的安全發(fā)展，我國(guó)出臺(tái)了《電化學(xué)儲(chǔ)能電站安全規(guī)程》（GB/T42288-2022）。標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，電化學(xué)儲(chǔ)能電站應(yīng)設(shè)置火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)、消防給水系統(tǒng)、供暖排風(fēng)與空調(diào)系統(tǒng)、自動(dòng)滅火系統(tǒng)、視頻監(jiān)控系統(tǒng)等。電池室/艙內(nèi)應(yīng)設(shè)置可燃?xì)怏w探測(cè)器、溫感探測(cè)器、煙感探測(cè)器，電池室/艙外應(yīng)配置氣體濃度顯示和提示報(bào)警裝置。這些規(guī)定旨在保障電化學(xué)儲(chǔ)能電站的安全運(yùn)行，以確保公眾的生命財(cái)產(chǎn)安全和環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展。

隨著全球雙碳目標(biāo)共識(shí)和儲(chǔ)能行業(yè)的迅猛發(fā)展，作為儲(chǔ)能電站的主要?jiǎng)恿υ矗?a href="http://www.www27dydycom.cn/v/tag/293/" target="_blank">新能源鋰電池產(chǎn)業(yè)備受矚目！但由于電池工作和儲(chǔ)存過(guò)程中的熱失控現(xiàn)象，會(huì)帶來(lái)嚴(yán)重的安全風(fēng)險(xiǎn)和消防事故。這就需要儲(chǔ)能電站的探測(cè)報(bào)警系統(tǒng)具有更強(qiáng)的早期探測(cè)、精準(zhǔn)探測(cè)、降低誤報(bào)、高抗環(huán)境干擾能力等。

儲(chǔ)能安全傳感器解決方案

目前市場(chǎng)上有多款傳感器非常適合應(yīng)用于新能源電池儲(chǔ)能系統(tǒng)的安全防控檢測(cè)模組中，并針對(duì)動(dòng)力電池?zé)崾Э剡M(jìn)行監(jiān)控。

電池?zé)崾Э厥侵鸽姵爻掷m(xù)放熱的連鎖反應(yīng)，導(dǎo)致電池組溫度急劇上升，進(jìn)而引發(fā)電池燃燒事故的過(guò)程。熱失控有三個(gè)過(guò)程，誘發(fā)、發(fā)生到蔓延，其中引發(fā)熱失控的主要原因是過(guò)熱、過(guò)充、內(nèi)短路、碰撞等因素。

在鋰離電池?zé)崾Э卦缙?，由于電池溫度、放電電壓、放電電流等特征識(shí)別參數(shù)的變化非常緩慢，通過(guò)現(xiàn)代 BMS 無(wú)法及早地監(jiān)測(cè)到電池故障，而此時(shí)電池內(nèi)部電化學(xué)反應(yīng)會(huì)產(chǎn)生大量的氣體物質(zhì)，因此，利用氣體檢測(cè)傳感器來(lái)實(shí)現(xiàn)鋰離子電池?zé)崾Э卦缙陬A(yù)警是最有效的辦法。

從餅圖中可看出，電池在熱失控過(guò)程中產(chǎn)生這些主要?dú)怏w的組分構(gòu)成非常類(lèi)似，如圖所示氣體成分主要為二氧化碳(CO2)、氫氣(H2)、一氧化碳(CO)，其余小部分氣體主要為小分子烴類(lèi)物質(zhì)(CH4、C2H4等)。

奧松電子研發(fā)生產(chǎn)的溫濕度傳感器、一氧化碳傳感器、二氧化碳傳感器、VOC傳感器對(duì)新能源鋰電池的狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。當(dāng)電池處于熱失控狀態(tài)時(shí)，電解液泄露揮發(fā)出的氣體，電池組短路產(chǎn)生的氣體以及電線過(guò)熱產(chǎn)生的焦糊味，這些異常情況就會(huì)被傳感器捕捉到，同時(shí)傳感器會(huì)根據(jù)動(dòng)力電池?zé)崾Э啬Ｐ拖蝰{駛員發(fā)出熱失控預(yù)警，并結(jié)合預(yù)設(shè)的火災(zāi)抑制裝置對(duì)鋰電池進(jìn)行及時(shí)處置。

審核編輯：湯梓紅