网讯：储能装机高速增长随之而来的储能安全问题愈发凸显，阳光电源半年内连续两次火炼真机且测试过程保持高透明度，体现了阳光电源对自家产品安全性的足够自信，也将为储能行业站控级安全提供实证参考。
储能安全问题愈发凸显
近几年，随着全球能源转型的加速推进，储能市场进入高速发展期，中国化学与物理电源行业协会储能应用分会今年3月发布的《2024年中国新型储能产业发展白皮书》显示，2023年全球储能新增装机量约48.6GW，其中，新型储能新增装机量约 42.0GW，占比为 86.4%。
作为全球储能的三大市场之一，2023 年，中国储能新增装机量约26.6GW。其中，新型储能新增装机量约21.3GW，是2022年新型储能新增装机量的3.6倍。
2024年1-9月中国新型储能新增装机功率超21GW,容量规模接近于去年全年。
全球储能装机高速增长的同时，储能系统的安全问题也愈发凸显。
在新型储能的诸多技术路线之中，锂离子电池以其高能量密度、长寿命、高效率和快速响应等优势，成为了储能领域的主流技术路线，被广泛应用于电动车、消费电子产品以及大规模储能系统中，推动了相关技术和应用的发展。
然而，锂离子电池也存在一些显著的挑战，尤其是在热稳定性方面。
在高温、过充或短路等极端条件下，锂离子电池会发生热失控现象，从而引发火灾或爆炸。
这些安全隐患使得锂离子电池在储能系统中面临较高的风险，成为引发安全事故的主要原因之一。
据CESA储能应用分会产业数据库不完全统计，自2009年11月以来，全球共发生了117起储能相关事故，发生在源网及用户侧场景的储能电站事故共87起，数量占比达75%。
其中，应用磷酸铁锂电池和三元锂电池的储能系统事故分别为68起、36起，两类事故合计占比达89%。
从11起披露损失数据的事故看，这些事故造成一些人员和财产损失，比如，纽约州杰斐逊县肖蒙村太阳能发电厂储能柜起火事故、韩国忠清南道洪城储能系统起火事故、韩国太阳能发电厂1500kWh 储能电站起火事故以及韩国光伏电站储能系统起火事故损失均达到了上百万，深圳美拜电子有限公司仓库起火事故直接损失更是高达2000万元。
117起事故中有13起公开了具体的事故原因，其中有8起事故是因为电池短路、漏液导致失温进而产生了起火爆炸，1起是因为冷却系统内泄漏导致短路，并引发电子元件起火，1起是因为周围环境点爆炸导致失火。
阳光电源两次火炼真机自证“真金”
2024年5月，阳光电源用4台PowerTitan真机搭建了实景模拟储能电站，并在全球众多客户的直播见证下，完成全球首个储能系统大规模燃烧测试。
起火的PowerTitan 1.0储能系统真机经过4小时燃烧后火势无蔓延，最终储能柜仍能保持结构完整性。
时隔半年，阳光电源近日宣布，再次重金投入3000万，对20MWh的PowerTitan2.0(以下简称PT2.0)进行了最大规模、最长时间的真机燃烧不蔓延测试。
相比第一次测试，本次测试在燃烧时长、测试条件、安全标准上全面升级，大大增加了难度系数，PowerTitan2.0成功通过了三大挑战。
挑战一：抵住一天一夜的燃烧，验证系统超强防护能力。
相比行业常规燃烧测试4-8小时，本次挑战时间延长3-6倍，系统在历经25小时43分钟的不间断燃烧后，热失控单柜舱体结构依然保持完整，燃烧后仍能整体吊装。且火情未向四周蔓延，展示了PT2.0的泄爆设叶、阻燃能力和抗冲击性能。
挑战二：扛住熔化钢铁的高温，验证系统热失控不蔓延。
模拟极端工况，布局4台100%满电负荷的储能柜，其中A柜和B柜仅隔15厘米间距，这一距离已达极限（行业内实际电站双柜大多相隔3米）。
测试结果显示A柜热失控并未蔓延至近在咫尺的B柜，当热失控A柜火焰温度飙升至1385℃时（这个温度足以熔化钢铁），B柜电芯却始终保持40℃正常范围，证明了PT2.0在极限间距下仍能保持出色的耐火隔热能力。
挑战三：无消防保护下，验证系统“裸奔”耐火阻燃性能。
测试中主动关闭所有柜体的消防系统，使得舱体处于“无保护”状态，安全风险大幅增加。但PT2.0凭借被动防火结构设计，测试中4台储能柜所有舱门均未烧穿，且最大程度控制了燃烧范围和破坏力，展示了储能系统在面对极端火灾情况时强大的自主应对能力。
值得一提的是，本次测试通过直接现场展示，让挪威船级社DNV和阳光电源在全球范围内的100多家客户担当见证人的做法，更增添了其测试结果的可信度。
本次高难度、高标准燃烧测试的成功为储能行业站控级安全提供了实证参考，引领了储能行业安全新标准。
启示：储能安全应在4个关键点着力
锂电池作为电化学储能系统最核心的组成部分，发生热失控引发储能事故的原因主要为5个方面：
制造缺陷、析锂短路、电芯的不一致等锂电池缺陷；锂电池簇间环流加速电芯劣化；绝缘失效引发的外部短路，异常电流、异常过热等引发电池内短路;高温、高湿等外部环境变化加速锂电池老化，引起绝缘失效短路，并最终触发热失控;BMS、EMS、PCS等模块之间的管理逻辑不当和硬件故障导致电池的监管失效，造成锂电池热失控。
因此，避免储能事故，系统集成应在4个关键点发力。
第一，本体安全。锂电池储能系统的关键部分在电芯，系统集成商要通过自研高品质电芯或选择技术先进、一致性好、故障率小的一线品牌电芯，保证电芯的本体安全。
第二，电气安全。储能系统中，EMS负责决策，BMS负责监控，是储能系统的“大脑”，逆变器PCS则负责串联EMS与BMS来对电池进行保护，是储能安全的关键环节。要将电化学技术与电力电子技术、热技术、数字技术等进行融合，对每个电芯、电池包、电池簇及储能系统进行精细化监控与管理，做到主动防护。
第三、集成安全技术。储能系统往往由多个电池单元组成，如何确保在个别单元发生问题时不会影响整个系统的安全运行，考验的是系统集成安全技术。
另外，通过系统级的安全设计和风险评估，可以确保在系统设计阶段就充分考虑安全性，采取相应的冗余设计，提高系统的整体安全性。
第四、消防与预警机制。消防系统的目标是防止非电池火灾蔓延到电柜中的其他电芯，从而防止涉及少数电芯的小事故变成大规模火灾，这就需要系统有相应的消防和泄漏控制技术来迅速应对，减少损失。
目前，国内系统集成商对于储能电站的安全防范意识不仅仅停留在电芯环节，而是走向了“电芯-Pack-系统级”三重消防理念。
半年内连续两次火炼真机且测试过程保持高透明度足见阳光电源对自家产品安全性的充分自信，这背后其对于技术创新的持续引领、对产品品质的高标准追求、对储能行业安全底线坚守。
那么，阳光电源的系统集成技术是如何体现上述四点的呢？
首先，阳光电源近期进行的真机火烧测试的PowerTitan2.0系统选用的电芯来是中创新航的高性能314Ah储能电芯。
中创新航是全球储能一级厂商，是业内首个宣布量产交付314Ah储能电芯的企业。
另外，中创新航还是国内电池企业中参与兆瓦级储能项目时间最早、数量最多、应用经验最为丰富的企业之一，参与国家最早一批储能示范项目共22个。
中创新航开发的全生命周期补锂技术，通过“高效的正极补锂材料保证全生命周期活性锂损失能及时补充”，确保了电池在整个使用周期内能够保持良好的循环性能。
目前，中创新航已经迭代升级了314Ah二代长循环储能电芯。
电气设备方面，阳光电源是全球逆变器龙头企业，目前大型集中式储能逆变器市场中，阳光电源市场份额占前三。
PowerTitan2.0系统采用AC存储，首次实现“一簇一PCS”，相比传统“一柜一PCS”，这种模式簇级均流控制，无簇间木桶效应，系统全生命周期放电量提升8%。支持SOC自动标定，无需停机和人工上站。
此外，一簇一PCS，各自独立运行，故障互不影响，单机故障维修仅半小时，大幅提升系统在线率。与“一PCS坏、整柜坏”的传统储能相比，故障损失减少92%。
系统采用液冷PACK+液冷PCS“全液冷”散热，并搭载AI仿生热平衡技术，具备速冷、微冷、加热三种控温模式，可根据电芯、环境温度、运行工况智能切换，辅电能耗降低45%。
集成技术方面，PowerTitan2.0采用直流不出柜，标准化短线缆内置于全液冷散热“空调房”，避免各类安全隐患。此外搭载大电流AI灭弧技术，秒级关断电弧，保护整柜安全。
阳光电源在循环寿命、能量效率、能量密度方面整体寻优，与电芯合作伙伴共建严格质量管控，每颗电芯进厂到上线，历经118项全方位测试，用心严选电芯。
预警机制上，PowerTitan2.0首次应用电芯AI全息管理技术，通过电压、电流、温度、气体、压力、颗粒“6D传感监测”，提前24小时智能预警，源头管理热失控。
另外，PowerTitan2.0在结构设计、电气设计、控制策略三个维度采取50大安全设计，对电池包、电池簇、PCS、系统进行400+安全测试。
消防上，PowerTitan2.0依然延续“预、泄、消”三层满配设计，实现全生命周期内的系统安全和可靠运行。
今年10月，阳光电源的电芯预诊断系统iSolarBPS（以下简称“iSolarBPS”）凭借在电芯健康诊断和安全预警方面的出色表现，行业率先通过CGC/GF 246：2024储能电池安全预警与诊断评估认证，展现了阳光电源在储能安全管理领域的行业标杆地位。
测试结果显示，iSolarBPS各项指标数据均优于标准规定。在电芯健康诊断方面，针对内短路、热失控等易引发火灾事故的安全隐患，iSolarBPS识全率超过95%、误报率为0%。
在安全预警方面，iSolarBPS提前7天预警电压不一致隐患，提前100小时预警内短路隐患，提前1小时预警热失控隐患，通过三级预警机制，将电站安全隐患扼杀在萌芽阶段。
