隨著全球儲能產業高速發展,安全性成為行業核心議題。 2024年至2025年,陽光電源、比亞迪儲能、華為數字能源、海辰儲能、阿特斯、科陸、瑞浦蘭鈞、天合儲能等頭部企業相繼公開“真機燃燒測試”極限挑戰,以遠超國際標準的嚴苛條件,驗證儲能系統在熱失控、極端火情下的安全性能。本文梳理了八大企業測試亮點,解碼儲能安全背后的創新邏輯與未來趨勢。 陽光電源 測試時間:2024年6月、2024年11月 測試產品: PowerTitan1.0 PowerTitan2.0 2024年6月,陽光電源主動燃爆PowerTitan1.0真機,宣布完成全球首個儲能系統大規模燃燒測試。2024年11月再次重金投入3000萬,對20MWh的PowerTitan2.0(以下簡稱PT2.0)進行了最大規模、最長時間的真機燃燒不蔓延測試。 挑戰一:抵住一天一夜的燃燒,驗證系統超強防護能力 相比行業常規燃燒測試4-8小時,本次挑戰時間延長3-6倍,系統在歷經25小時43分鐘的不間斷燃燒后,熱失控單柜艙體結構依然保持完整,燃燒后仍能整體吊裝。且火情未向四周蔓延,展示了PT2.0的泄爆設計、阻燃能力和抗沖擊性能。 挑戰二:扛住熔化鋼鐵的高溫,驗證系統熱失控不蔓延 模擬極端工況,布局4臺100%滿電負荷的儲能柜,其中A柜和B柜僅隔15厘米間距,這一距離已達極限(行業內實際電站雙柜大多相隔3米)。測試結果顯示A柜熱失控并未蔓延至近在咫尺的B柜,當熱失控A柜火焰溫度飆升至1385℃時,可以說是“足以熔化鋼鐵的高溫”,B柜電芯卻始終保持40℃正常范圍,證明了PT2.0在極限間距下仍能保持出色的耐火隔熱能力。 挑戰三:無消防保護下,驗證系統“裸奔”耐火阻燃性能 測試中主動關閉所有柜體的消防系統,使得艙體處于“無保護”狀態,安全風險大幅增加。但PT2.0憑借被動防火結構設計,測試中4臺儲能柜所有艙門均未燒穿,且最大程度控制了燃燒范圍和破壞力,展示了儲能系統在面對極端火災情況時強大的自主應對能力。 比亞迪儲能 測試時間:2024年12月 測試產品: 魔方儲能產品MC Cube儲能系統 測試依據:CSA TS-800 大規模火燒測試 測試情況: 按照實際使用16MWh場站布局,系統柜布局A柜至B柜600mm間距,A柜至C柜2400mm間距。儲能柜100%滿電負荷,確保測試結果真實反饋產品實際表現。 測試中,電池柜內最高溫度>1000℃,最高熱釋放速率5.43MW;但相鄰柜體的電池溫度始終<60℃,遠未達到電池的開閥溫度。比亞迪魔方儲能專用刀片電池安全、穩定、可靠,主動感知泄壓快速排熱,模塊化分柜設計,電池柜間防火隔離設計有效阻隔燃燒,電池及匯流分柜設計有效防止系統級失控,實現熱失控僅限于一個柜體。 比亞迪魔方在大規模火燒測試全過程中,完全阻止了柜體間火焰蔓延。觸發柜在承受巨大熱應力后,結構保持非常完整,裝卸也未出現明顯阻力,展現了極好的阻燃性能、隔熱性能與機械性能。 面對烈火考驗,驗證了比亞迪魔方儲能系統刀片電池、主動感知泄壓、模塊化分柜、柜間防火隔離、電池及匯流分柜等創新設計對火災蔓延的抑制有效性,阻止火勢進一步蔓延和擴大,為現場人員和周邊環境提供了堅實可靠的安全保障。 華為數字能源 測試時間:2025年12月 測試產品:智能組串式構網型儲能 測試依據:國際通行標準UL9540A測試方法的基礎上,大幅增加熱失控電芯數量 測試情況: 極限燃燒試驗嚴格遵循實際應用場景,A/B/C/D四組智能組串式構網型儲能箱均為100%量產真機,現場充電至100%SOC后,按照實際電站最小維護間距和安全距離要求部署,測試全程未經人為控制及干預,構建起真實、完整的系統級極限驗證環境。 華為智能組串式構網型儲能A箱在發生12顆電芯同時熱失控的極限場景時,仍能通過首創的正壓阻氧+定向排煙聯合防御機制,實現可燃氣體快速導排,箱內無可燃氣體,主動點火無燃爆,安全事故自終止,體現了電池包級不起火、不擴散的極致安全能力。 試驗過程中,相鄰B/C/D三組箱體內最高電芯溫度為47℃,遠低于電芯熱失控溫度閾值,未發生熱失控蔓延。測試后對A箱拆機驗證,儲能箱主體、耐火層、內部電池包等各部件均呈現出良好的完整性,證明了極限場景下箱級熱失控不擴散的兜底安全能力。 華為通過絕緣絕熱、定向排煙等創新設計,在不斷主動增加熱失控電芯數量的極限場景下,仍耗時7小時才觸發A箱燃燒,呈現出非常緩慢的演變過程。 海辰儲能 測試時間:2025年6月 測試產品:∞Block 5MWh儲能系統 測試依據:UL9540A及NFPA855測試方法 開門燃燒:在氧氣充分供給的“極限嚴苛”條件下開展,柜門全程敞開,形成“無約束燃燒”環境,氧氣流通量激增,火勢與熱失控能量遠超傳統閉門測試,驗證系統結構的耐高溫安全防護能力。 壓縮柜體間距:將“背靠背、肩并肩”的柜體間距壓縮至行業極限15cm,面對1300℃以上的火焰高溫,相鄰柜體系統未發生任何熱蔓延,驗證系統的近距離熱失控隔離能力。 關閉主動消防系統:完全關閉外部消防干預,僅依賴儲能系統自身被動防火設計抵御長時間烈火考驗,驗證系統脫離外部消防干預的自主防火能力與高可靠性。 滿電工況測試:在滿電工況下進行測試,放大熱失控能量釋放規模,驗證系統設計在最嚴苛條件下的可靠性和穩定性。 測試情況: 柜門全程敞開,歷經15小時極端充分燃燒后,海辰儲能5MWh觸發預制艙體結構保持完整,相鄰三個箱體均未發生熱蔓延,成功突破“開門+極限間距+長時燃燒”的多重極限考驗。 阿特斯 測試時間:2025年6月 測試產品:SolBank 3.0儲能系統 測試依據: CSATS-800大規模火燒測試(Large-Scale Fire Testing, LSFT)標準 該標準專門用于評估電池儲能系統(BESS)單元柜內部發生完全燃燒時,對相鄰單元火勢蔓延的控制能力。 測試標準符合NFPA 855提出的關鍵安全要求,包括能夠有效防止熱失控連鎖反應,確保火災嚴格控制在單個單元內。 測試情況: 測試過程中,目標單元的所有門體及結構部件全程保持關閉且完整無損。在本次測試中,阿特斯儲能(e-STORAGE)的SolBank 3.0儲能系統展現出卓越的防火性能。 測試結果表明,SolBank 3.0有效阻止了火勢向目標單元蔓延,成功通過了這項嚴苛測試。這一成果驗證了SolBank 3.0被動防火設計具備優異的安全性和可靠性。 科陸 測試時間:2025年6月 測試產品:Aqua C2.5 5MWh液冷儲能系統 測試依據:CSATS-800共識性標準 1、該測試方法完整還原了極端火情從發生、發展到自然衰減的完整過程,所獲取的應急處置窗口期時長數據,為電站消防系統設計提供了關鍵參數支撐。 2、憑借20MW h場戰級模擬測試,其測試有效性可擴展至GW級場站。 測試情況: 本次測試模擬極端火情,持續燃燒過程長達59小時,燃燒過程中,燃燒箱(A箱)內部最高溫度達1300℃。在超長時間的極端考驗下,燃燒箱的箱體始終結構保持完好,相鄰儲能箱的主體、隔熱層、內部電池包等各關鍵組件均維持完整的物理形態,且全程維持正常功能狀態。這一結果充分驗證了Aqua C2.5卓越的結構剛性與抗壓性能,其防火防爆設計在極端燃燒場景下展現出行業領先的安全性能,重新定義了儲能系統在極限工況下的安全基準。 測試中,四臺20英尺Aqua C2.5儲能液冷系統集裝箱嚴格參照20MWh場站真實工況部署, 其中A/B/D箱按照背靠背、肩并肩的極限間距布局。得益于優異的隔熱耐火性能設計,在A箱燃燒溫度突破1300℃的嚴苛情形下,相鄰C箱的電池模組溫度僅為80.71℃,遠低于電芯熱失控溫度閾值。實測數據表明,Aqua C2.5能夠在單箱起火時有效阻斷熱失控跨箱傳播,具備向GW級場站規模化復制的技術可行性,為大規模儲能電站的高密度安全布局提供了可靠的技術參照。 瑞浦蘭鈞 測試時間:2025年6月 測試產品:Powtrix®儲能電池艙 測試依據:CSATS-800極端安全測試 測試情況: 在此次測試中,Powtrix®儲能電池艙面對底部點火觸發、雙邊間距不足10cm、1000℃噴射火焰炙烤以及移除消防藥劑儲罐等一系列挑戰,在多重“不利”條件下持續燃燒約14小時,但儲能電池艙依然表現出卓越的安全性,有效抵御了極端危害的沖擊,展現出其在安全性方面的強大實力和可靠性能,為儲能系統產品的大規模應用提供了堅實保障。 天合儲能 測試時間:2024年9月 測試產品: Trinastorage Elementa金剛2儲能柜 測試依據: 實驗大綱由中國建筑科學研究院防火所新能源安全研究院制定,參考UL標準及歐洲一些標準。 實驗過程: 引發熱失控:在發生氣體泄露后,通過點火裝置引燃電池,產生明火,觸發熱失控。整個實驗的前三四十分鐘都是前期的熱失控過程。 氣溶膠滅火驗證:在熱失控發生后,進行氣溶膠的滅火有效性驗證,觀察氣溶膠滅火系統能否有效控制火勢。 消防水噴滅火驗證:在氣溶膠滅火之后,又進行了消防水噴的滅火有效性驗證,模擬真實火災場景下多種滅火方式的效果。 復燃觀察:在長達 24 小時的檢測中,觀察整體艙體有沒有復燃情況出現。 通過本次實驗: 消防系統安全性得到驗證:在燒艙實驗中,大型集裝箱的消防系統被成功觸發,在發生氣體泄露后,通過點火裝置引燃電池產生明火,滅火系統正常啟動并發揮了作用,氣溶膠滅火和后期的消防水噴滅火均有效,證明了消防系統的安全性和有效性。 響應邏輯正確性得到驗證:整個實驗過程中,從熱失控發生到消防系統的響應,再到滅火操作的執行,所有環節都按照預定的程序進行,說明系統的響應邏輯是正確的,能夠在火災發生時及時、準確地做出反應。 通風系統有效性得到驗證:通風系統在實驗中也發揮了應有的作用,確保了氣體的正常流通和散熱,為消防系統的有效運行提供了支持。 無復燃情況出現:在長達 24 小時的檢測中,整體艙體沒有復燃情況,這表明天合儲能的防火設計和安全性能可靠,能夠有效防止火災的再次發生。 |
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