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2020年7月18日，亞利桑那州公用事業(yè)服務(wù)公司（APS）發(fā)布“McMicken Battery Energy Storage System Event Technical Analysis and Recommendations”，詳細(xì)說(shuō)明了2019年APS McMicken電池儲(chǔ)能項(xiàng)目火災(zāi)事故的原因。該項(xiàng)目?jī)?chǔ)能系統(tǒng)容量2MW/2MWh，并于2017年3月14日正式投運(yùn)。2019年4月19日，發(fā)生火災(zāi)爆炸事故，造成4名消防員受傷

圖片據(jù)中關(guān)村儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)技術(shù)聯(lián)盟編譯，報(bào)告將引發(fā)此次嚴(yán)重事故的原因總結(jié)為以下五個(gè)方面：

電池內(nèi)部故障引發(fā)熱失控
滅火系統(tǒng)無(wú)法阻止熱失控。項(xiàng)目只采用了潔凈氣體滅火劑，通常適用于火災(zāi)初期，并不能防止或抑制鋰離子電池系統(tǒng)的級(jí)聯(lián)熱失控
電芯單元之間缺乏足夠的隔熱層保護(hù)導(dǎo)致級(jí)聯(lián)熱失控
易燃?xì)怏w在沒(méi)有通風(fēng)裝置的情況下積聚。按照設(shè)計(jì)，當(dāng)滅火系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)，空調(diào)會(huì)被關(guān)閉，從而使噴出的滅火氣體得以集中。當(dāng)集裝箱門(mén)被打開(kāi)時(shí)，可燃混合物接觸到熱源（很可能電池簇中余熱的電池），引起爆炸
應(yīng)急響應(yīng)計(jì)劃沒(méi)有滅火、通風(fēng)和進(jìn)入程序

儲(chǔ)能系統(tǒng)安全一直是行業(yè)內(nèi)密切關(guān)注的問(wèn)題，例如以評(píng)估電池儲(chǔ)能系統(tǒng)大規(guī)模熱失控蔓延的測(cè)試方法UL9540A已受到美國(guó)相關(guān)部門(mén)和美國(guó)權(quán)威的行業(yè)規(guī)范的廣泛認(rèn)可。該測(cè)試方法從電池系統(tǒng)4個(gè)不同的層級(jí)進(jìn)行測(cè)試，分別從電芯層級(jí)、模組層級(jí)、單元層級(jí)、安裝層級(jí)，評(píng)估系統(tǒng)熱失控蔓延的情況。每個(gè)層級(jí)測(cè)試按順序相互關(guān)聯(lián)，從原理上驗(yàn)證電池的安全性
電芯層級(jí)

電芯層級(jí)測(cè)試，強(qiáng)制加熱電芯至熱失控狀態(tài)，對(duì)電芯熱失控釋放氣體進(jìn)行收集和分析，得到釋放氣體成分，混合氣體的LFL，熱失控和防爆閥開(kāi)閥的溫度以及火焰燃燒速度。比亞迪儲(chǔ)能始終堅(jiān)持安全、可靠的磷酸鐵鋰電池路線，因?yàn)榱姿徼F鋰熱穩(wěn)定性好，在熱失控過(guò)程中放熱和產(chǎn)氣速率相對(duì)較弱，在實(shí)際測(cè)試時(shí)電芯不起火不爆炸，下圖是電芯熱失控實(shí)驗(yàn)過(guò)程中對(duì)排放氣體測(cè)試數(shù)據(jù)的分享
模組層級(jí)

模組層級(jí)測(cè)試觸發(fā)一個(gè)或多個(gè)電芯的熱失控，被觸發(fā)電芯的選擇應(yīng)最大限度的實(shí)現(xiàn)熱蔓延，通過(guò)設(shè)備在線分析模組釋放氣體量，熱蔓延速率以及實(shí)際是否有燃燒，觀察它的熱失控蔓延現(xiàn)象。同樣，比亞迪儲(chǔ)能模組的測(cè)試結(jié)果是無(wú)燃燒出現(xiàn)

系統(tǒng)層級(jí)

通過(guò)大規(guī)模燃燒測(cè)試進(jìn)行評(píng)估，記錄和分析儲(chǔ)能系統(tǒng)起火特性，有效評(píng)估防火消防是否有效。系統(tǒng)等級(jí)測(cè)試按照安裝布置單元系統(tǒng)，觀測(cè)單元模塊之間熱失控情況，監(jiān)測(cè)溫度，熱流，熱失控氣體等重要數(shù)據(jù)評(píng)估是否起火，有爆炸風(fēng)險(xiǎn)及有沒(méi)有復(fù)燃可能性等。下圖為BYD Cube T28進(jìn)行系統(tǒng)等級(jí)UL9540A測(cè)試現(xiàn)場(chǎng)直擊，結(jié)果不起火不爆炸 單元層級(jí)測(cè)試的結(jié)論滿足測(cè)試墻溫度低于97℃，產(chǎn)品無(wú)爆炸產(chǎn)生，無(wú)明火產(chǎn)生即可不再進(jìn)行安裝層級(jí)測(cè)試。BYD CUBE T28進(jìn)行單元層級(jí)測(cè)試可滿足以上要求，無(wú)需進(jìn)行安裝層級(jí)測(cè)試 安裝層級(jí)

安裝層級(jí)明確需要配外圍消防進(jìn)行測(cè)試，后續(xù)實(shí)際項(xiàng)目布置現(xiàn)場(chǎng)與測(cè)試現(xiàn)場(chǎng)消防布置完全相同。在此不做過(guò)多說(shuō)明

BYD Cube T28安全設(shè)計(jì)

出于系統(tǒng)安全冗余考慮，Cube T28在設(shè)計(jì)上增加有主動(dòng)排氣系統(tǒng)和被動(dòng)泄壓系統(tǒng)，通過(guò)設(shè)置可燃?xì)怏w探測(cè)器、主動(dòng)排氣裝置、防爆泄壓裝置來(lái)實(shí)現(xiàn)，確保電池?zé)崾Э貢r(shí)的系統(tǒng)安全。
系統(tǒng)布置示意圖如下： BYD Cube T28搭載的氣體檢測(cè)系統(tǒng)檢測(cè)到柜內(nèi)的可燃?xì)怏w水平，在超過(guò)混合氣體下限LFL（Lower Flammable Limit）的25％時(shí)，啟動(dòng)主動(dòng)排氣通風(fēng)系統(tǒng)，將氣體釋放，降低柜內(nèi)壓力，該系統(tǒng)開(kāi)啟后保持常開(kāi)狀態(tài)，直到檢測(cè)到的可燃?xì)怏w小于LFL的25％后方可關(guān)閉

在電芯發(fā)生熱失控，主動(dòng)排氣系統(tǒng)失效的情況下，被動(dòng)防爆裝置會(huì)啟動(dòng)，降低柜內(nèi)壓力，以保證消防人員安全

儲(chǔ)能安全對(duì)行業(yè)至關(guān)重要，隨著國(guó)際儲(chǔ)能安全標(biāo)準(zhǔn)要求的提高，儲(chǔ)能產(chǎn)品本身的安全性和可靠性變得更加重要。安全問(wèn)題無(wú)小事，是整個(gè)產(chǎn)業(yè)健康持續(xù)發(fā)展的基礎(chǔ)與保障，關(guān)注解決儲(chǔ)能安全問(wèn)題任重而道遠(yuǎn)。

原標(biāo)題：儲(chǔ)能系統(tǒng)的可燃性氣體風(fēng)險(xiǎn)及對(duì)策