
點(diǎn)擊進(jìn)入峰會(huì)直播專題:儲(chǔ)能國際峰會(huì)暨展覽會(huì)2018
【電池中國網(wǎng)4月2日 北京訊】4月2-4日,“儲(chǔ)能國際峰會(huì)暨展覽會(huì)2018(ESIE 2018)”在北京國家會(huì)議中心舉行。煙臺(tái)創(chuàng)為新能源科技有限公司技術(shù)總工李明明在主題論壇上做演講。以下是演講內(nèi)容:
煙臺(tái)創(chuàng)為新能源科技有限公司技術(shù)總工李明明:
各位專家好,我叫李明明,來自山東煙臺(tái),我們公司一直致力于儲(chǔ)能消防安全研究,接下來給大家分享一下儲(chǔ)能消防安全領(lǐng)域的。
一共有四個(gè)方面,儲(chǔ)能消防安全現(xiàn)狀、儲(chǔ)能安全研究、儲(chǔ)能安全解決方案和技術(shù)成果的一個(gè)體現(xiàn)。
看一下儲(chǔ)能消防安全現(xiàn)狀,國內(nèi)外一些法規(guī)和要求。儲(chǔ)能安全主要有兩個(gè)方面,一個(gè)是電器安全,一個(gè)是電池安全,看到多個(gè)新能源汽車,去年、前年大量發(fā)生火災(zāi)事故,是儲(chǔ)能一樣類型的電池火災(zāi),這個(gè)專業(yè)名詞是電池?zé)崾Э睾蜔釘U(kuò)展,這是一個(gè)非常難的技術(shù)難題,如何防止熱失控的延展性,這是我們延展的課題。
目前多個(gè)國家,其中看到一些調(diào)查報(bào)告,像美國紐約的,還有美國消防協(xié)會(huì)制定自己一些實(shí)行標(biāo)準(zhǔn),咱們國家來說沒有相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn),咱們國標(biāo)2014年510480,配備了通風(fēng)、報(bào)警、自動(dòng)滅火系統(tǒng)。我們還有一個(gè)團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn),小型儲(chǔ)能電站小安全技術(shù)條件,這是上海消防的,我們正在研究。地方標(biāo)準(zhǔn)以深圳為代表,儲(chǔ)能充電系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范,其中提到配置煙霧探測(cè)報(bào)警裝置。還有企業(yè)標(biāo)準(zhǔn),是及裝飾儲(chǔ)能系統(tǒng),這個(gè)主要以3C認(rèn)證這種滅火裝置。還有火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)范。目前儲(chǔ)能相關(guān)的產(chǎn)業(yè)探測(cè)預(yù)警并沒有指出,因?yàn)楝F(xiàn)在的研究沒有合適的能夠迅速撲滅電池的火災(zāi),或者延緩它的火災(zāi)。這是我們儲(chǔ)能安全方面做得一個(gè)純技術(shù)的研究。
儲(chǔ)能電站的設(shè)計(jì)有大量的電池構(gòu)成,對(duì)于電池來說電話學(xué)的安全、機(jī)械結(jié)構(gòu)、弱電,比如BMS做得,還有歐陽明、高院士為代表的去做得測(cè)量,還有BMS做得測(cè)試,除了熱失控預(yù)警,再就是BMS出來的。再一個(gè)就是防護(hù)熱失控?cái)U(kuò)散的報(bào)警,從單體到多米諾效應(yīng)的發(fā)生,形成熱擴(kuò)散。再有一個(gè)單獨(dú)的電池Pack獲得一致,現(xiàn)在集裝箱每個(gè)達(dá)到3兆瓦或者更大的能量密度,那樣一個(gè)終極消防,在外面設(shè)置一個(gè)外部接口,跟消防拴進(jìn)行有效的對(duì)接,泡沫滅火機(jī)或者二氧化碳類的,進(jìn)行整體的消防掩護(hù)。
從它的內(nèi)部設(shè)計(jì)、外部設(shè)計(jì)、早期獄警、防護(hù)技術(shù)及控制、外部消防接口,需要多個(gè)手段來實(shí)施,去完成儲(chǔ)能站的消防安全。
BMS目前做得熱管理和安全防護(hù),上面講的電壓電流,SOC、電流電阻做得測(cè)試。BMS技術(shù)在提高,目前測(cè)量精度在5%左右,我看今年2018年新能源重點(diǎn)有一個(gè)重點(diǎn)指南,一個(gè)共性問題,使得BMS精度小于2.5%的精度。同時(shí)對(duì)于電流電壓質(zhì)量有更高的要求。在后期做實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)電池?zé)崾Э兀饕怯蓡误w向多節(jié)進(jìn)行發(fā)展,我們叫做多米諾效應(yīng)。
我們也跟公安部天津消防研究所共同做了一個(gè)課題,屬于退役動(dòng)力電池梯次利用移動(dòng)儲(chǔ)能站安全性研究,目前梯次利用電池新能源公交車退役再次下來,比如青島前幾年退役的電池,做成1兆瓦到3兆瓦的儲(chǔ)能電站,放在充電公交的旁邊,晚上的時(shí)候就充電,白天的時(shí)候給這個(gè)公交車進(jìn)行充電。我們本著可行性,確實(shí)能夠?qū)崿F(xiàn)安全防護(hù),再就是科學(xué)性,用什么樣的滅火藥劑有效阻止,切斷火災(zāi)的反應(yīng)塊。還有它的靈活性,跟BMS或者站控系統(tǒng)做站內(nèi)的監(jiān)控或者遠(yuǎn)程平臺(tái)的建立。
適用性,使用不同鋰離子電池體系,剛才說的全釩、液流,鋰離子電池不可控的,發(fā)生火災(zāi)無法救援,也無法中知熱點(diǎn)反應(yīng)。
目前傳統(tǒng)的儲(chǔ)能站它的消防主要通過探測(cè)方式,應(yīng)該是通過典型感溫方式,加上聲光預(yù)警,在本地實(shí)現(xiàn)。在樓上看了幾家比亞迪儲(chǔ)能站,也是使用了加載的探測(cè)器,主要實(shí)行了典型感煙、感溫的傳感器。
但是對(duì)于電池火災(zāi)最主要一個(gè)問題,電池的探測(cè)技術(shù),我們采取什么樣的有效探測(cè)技術(shù)實(shí)現(xiàn)更早期的預(yù)警,比如BMS可以探測(cè)電池電流、電壓,或者放電倍率。但是整個(gè)管理過程當(dāng)中,如果一旦發(fā)生電池的單體的熱失控,會(huì)傳導(dǎo)另外一節(jié)去,到最后形成整箱電池火災(zāi)的蔓延。
我們認(rèn)為需要研究電池火災(zāi)探測(cè)技術(shù)最重要的問題點(diǎn),我們需要做得一些研究,我們?cè)跓崾Э亍釘U(kuò)散分析的模型,研究不同因素火災(zāi)的形成對(duì)比鋰電池傳播的熱性,主導(dǎo)熱播的途徑,形成多米諾效應(yīng)的模型。采取的方案如何探測(cè)預(yù)警和及時(shí)可靠的,這兩個(gè)動(dòng)態(tài)的視頻做了磷酸,上面是軟包的酸鹽的,下面是磷酸鐵鋁的,通過加熱不同的方式形成熱失控,這是一個(gè)單體的20塊的貼鋁。看上面瞬間鼓包之后產(chǎn)生大量的氣體。而下面?zhèn)€一旦形成熱失控是形成爆破式。在兩周之前,在某個(gè)地區(qū)一個(gè)車著火了,消防員去滅火,通過手持式孩子少劑量的滅火藥劑,很難滅掉它的熱點(diǎn)反應(yīng)。
這是熱失控探測(cè)的背景,才能夠得到我們想要的知道,電池火災(zāi)與我們傳統(tǒng)典型感溫、典型感煙不一樣的,電池有電化學(xué)的氣象反應(yīng),我們提到一個(gè)氣象探測(cè)。目前在這個(gè)領(lǐng)域當(dāng)中,中國科技大學(xué)王教授帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)不同火災(zāi)抑制和防御,包括二氧化碳、氣候,我們提出了氣象參數(shù)的設(shè)計(jì),在這個(gè)后期產(chǎn)生大量釋放熱量的時(shí)候有一個(gè)吸壓動(dòng)作,同時(shí)釋放大量的氣體,在動(dòng)態(tài)視頻是氣體盡早的得到它,因?yàn)檫@個(gè)電池是一氧化碳這個(gè)參數(shù),只要它帶發(fā)生熱失控的時(shí)候在電池包里面聚集產(chǎn)生大量的含量,達(dá)到500-700的含量,在一開始維持到0-50的含量。還有一個(gè)火焰參數(shù)的應(yīng)用,還有一個(gè)溫度參數(shù)。我們選擇這幾個(gè)參數(shù)的談原理,是基于下邊這一張圖表,這個(gè)火災(zāi)是早期狀態(tài),還有一個(gè)可見煙狀態(tài)、火焰狀態(tài)、高熱狀態(tài),對(duì)這四個(gè)狀態(tài)進(jìn)行傳感器的算法,可以得到有效熱失控發(fā)生的點(diǎn),使用什么樣的滅火裝置,正好發(fā)生熱失控的點(diǎn),這個(gè)效果是不錯(cuò)的。我們做得有氣體、溫度、煙霧再加上一個(gè)火焰,這個(gè)火焰在集裝箱儲(chǔ)能站空間來說比較適用的。對(duì)于每一個(gè)Pack來說,使用火焰?zhèn)鞲衅鱽碚f是比較密集的,Pack只有5厘米不到,左側(cè)是7、8厘米,這個(gè)火焰監(jiān)測(cè)不到,而形成霧爆。我們實(shí)際研究電池?zé)崾Э氐乃惴ā⒏吣陀眯浴⑿菝卟呗裕€有低功耗策略,必須保持24小時(shí)長期運(yùn)行。
這是我們?cè)跓煔馑惴ㄉ系哪P停饕幸粋€(gè)穩(wěn)態(tài)的問題,整個(gè)電池Pack生產(chǎn)出來,這個(gè)氣體密封電在交替過程當(dāng)中,是本身材料是產(chǎn)生一些氣體,取一個(gè)穩(wěn)態(tài)值,我們有一個(gè)最后的四級(jí),聯(lián)動(dòng)滅火裝置進(jìn)行滅火控制。還有梯次利用的電池我們發(fā)現(xiàn)了76氣電池液露液的電池,一年半,最多兩年過程當(dāng)中,打開蓋子,是漏液。
這是我們做得一個(gè)實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)表明一個(gè)目的,就是表明一旦形成多節(jié)電池?zé)崾Э貍鞑ィ乃俣仁欠浅Q该偷模梢钥吹?8650的電池,這個(gè)靠近5號(hào)的臨近體,這個(gè)熱失控在4號(hào),399秒來完成的。從4號(hào)跟5號(hào)相近的一號(hào)是119秒,1號(hào)到5號(hào)是239秒,3號(hào)到3號(hào)是299秒,所以要控制這個(gè)熱失控。
這是我們做得研究,研究每個(gè)包體不同熱失控?zé)嵫诱剐浴偛抛隽怂械膶?shí)驗(yàn),不是同成組方式、不同工作狀態(tài),這個(gè)不同工作狀態(tài)在去年6月份一直到10月份,我們?cè)谙嫣镀噺S跑了13萬公里做了實(shí)驗(yàn),使用了宇通的客車,有不同的工況沙子、勢(shì)頭的路段,最后得出一個(gè)熱傳播的模型。
第三部分講一下安全的解決方案。根據(jù)上面都是一些科學(xué)類型的研究,下面是一個(gè)基礎(chǔ)類型的研究。大就形成了儲(chǔ)能電站,如果作為消防防護(hù)來說,因?yàn)槟壳皼]有國標(biāo),我們就遵循傳統(tǒng)一個(gè)標(biāo)準(zhǔn),主要是做這四方面的研究,一個(gè)是智慧消防,剛才有了漏液監(jiān)測(cè),還有多級(jí)報(bào)警。還有通知快速達(dá)到現(xiàn)場(chǎng),還有全周期監(jiān)測(cè)。在安全結(jié)構(gòu)來說希望有毒氣體排出,外部接口有效的接入。這是做得有效的氣體,我們最近做得下邊有中信的,我們做得不同的方案,也有管路時(shí)的安全防護(hù)。
整個(gè)流程早期火災(zāi)預(yù)警,再加上啟動(dòng),還有一個(gè)自動(dòng),一個(gè)半自動(dòng)的轉(zhuǎn)換,儲(chǔ)能人員在工作的時(shí)候,一旦形成霧噴的動(dòng)作,藥劑對(duì)人體導(dǎo)致傷害。
這是我們當(dāng)時(shí)做過安格安裝的場(chǎng)景。這個(gè)技術(shù)成果體現(xiàn)不多說了,剛才說的漏液的準(zhǔn)確性,基于課題來說,研究的技術(shù)手段怎么體現(xiàn)出來,這是研究一年到兩年一個(gè)漏液的檢測(cè)。目前來說,給中通、豫州、比亞迪、上汽電池企業(yè)已經(jīng)都形成了大量的標(biāo)配市場(chǎng)。2017年也是一個(gè)十萬套的注冊(cè)量。
在儲(chǔ)能電站易換汽、科信都做相應(yīng)的實(shí)施,我們儲(chǔ)能科技主要做探測(cè)技術(shù)和消防技術(shù),謝謝大家。
