2023年,某储能电站发生事故,站内1个储能电池舱起火烧损,造成的直接经济损失约410万元。据不完全统计,近年来类似的储能项目事故已经发生了超百起。
当前,在政策和市场驱动下,储能规模正从MWh级向GWh级迈进,任何安全隐患都可能造成巨大风险和损失。
在这一背景下,头部电池企业正通过产品设计、极限制造、在线监测等手段,力求实现电池本征极致安全,希望从源头将电芯做到“足够安全”,从而杜绝储能项目的安全隐患。
储能电芯能否做到绝对安全?这是目前产业界都在探索,并希望找到肯定答案的一个行业难题。
除了通过从电芯、产线设计(如严格管控磁性物质、多道Hi-Pot测试),到一致性控制,以保证每一颗电芯在本征上都极致安全外,德赛电池还在行业率先提出一种全新设计理念,通过创新技术和架构设计,对电芯安全隐患做到“先知先觉”,提前预警,从而实现储能项目的“绝对安全”。
7月23日,德赛电池在湖南长沙举行了主动安全电芯·系统量产全球发布会,首次对外发布这一技术,有望引领储能安全新高度。
01
安全前置:AI电芯,引领储能安全新高度
现阶段,储能行业对电芯的热失控监测往往只能在事故发生时,或事故发生后才能捕获故障信号,并触发应对措施,监测信号存在很大的滞后性。
事实上,当电池内部或外部发生异常时,各种副反应叠加,产生气体,同时还会伴随着产热,导致原有副反应速率大幅提升,如果这些副反应不能中断,将引发电池内的连锁链式反应。
然而,传统BMS仅监控电压和模组温度,存在滞后性,难以精准发现其潜在的慢性问题或健康状态变化。
在主动安全AI电芯量产发布会上,德赛电池研究院院长荣强表示,安全前置化、智能化是必然趋势,德赛电池通过深入研究电芯失效机理,实现了从“事后灭火”到“事前预警”的本质性突破,这将为储能系统构建更可靠的安全基石,推动行业迈向主动安全新时代。
为实现单体电芯级的提前预警功能,需要深入探索电池失效机理,寻求电池健康状态评估的因素及监控方法。
据介绍,结合前期电芯数据积累、系统集成领域的经验,以及大量实验和测试数据,德赛电池发现了方形/圆柱铝壳电芯内部气压变化与其健康状态的强相关性。
基于此,结合新型温压一体传感技术,通过对储能电芯进行独特设计,德赛电池开发了主动安全AI电芯,可实时监测每颗电芯的健康状态,并提供准确的电芯寿命预测和故障预警信息,真正做到对每颗电芯的“提前预警,主动安全”。
作为电芯内部压力及温度数据传输的关键器件,传感器如何保证信号输出的长期稳定,是实现主动安全技术的关键之一。德赛电池通过深入剖析电解液腐蚀机制,使用特殊材料及封装工艺,开发了电解质耐受的新型传感器,可以在电芯内部复杂严苛的工作环境下工作,从而可以准确、可靠地捕捉电芯内部温压变化信号。
据电池中国了解,针对AI电芯,德赛电池已经进行了大量的过充、短路、针刺、析锂等模拟工况测试,结果均表明AI电芯能够更智能、更主动、更灵敏地识别安全风险,快速地向储能系统传递异常信号,使系统具备主动安全预警功能,进而大幅提高储能系统的安全性。
值得一提的是,德赛电池主动安全AI电芯已经通过了中国化学与物理电源行业协会和中国电机工程学会的项目技术鉴定。鉴定委员会认为,德赛电池在锂离子电池主动安全预警技术上的突破,为锂离子电池的热失控监测预警滞后的行业难题,提供了全新维度的解决方案,实现对储能系统内电池单体的全覆盖精准监控与主动安全预警,项目研究成果达到国际领先水平。
发布会上,国家工业和信息化部锂离子电池及类似产品标准工作组、中国电子技术标准化研究院高级工程师刘冉冉,为湖南德赛电池颁发了首批通过GB 44240—2024《电能存储系统用锂蓄电池和电池组安全要求》测评通过单位荣誉证书。
02
全球首款,实现从电芯出厂到退役全生命周期主动安全管理
依托AI电芯提供的多维感知与AI智能分析,德赛电池构建了一套贯穿电芯、BMS(电池管理系统)、EMS(能源管理系统),直至云端大数据平台的全方位立体协同安全体系,实现电芯从出厂到退役的全生命周期主动安全管理。
其中,基于AI电芯,德赛电池在行业首次推出了集成“电压、内部温度、内部气压”三大核心数据的BMS,构筑了稳固的“数据铁三角”监测体系。
全新的BMS能够综合评估每颗电芯内部温度和气压的微妙变化,识别出有“疲劳”趋势或处于“亚健康”状态的电芯,并主动、提前进行精细化均衡,“当监测到某颗电芯的气压或其变化率突破预设的安全阈值时,无需等电压骤降或外部温度飙升,BMS会立即做出判断并执行保护动作,将安全风险扼杀在初始阶段。”德赛智储研究院总监闫垚锋表示。
据介绍,其EMS会基于云端下发的AI算法和本地BMS上传的实时内部数据,综合评估整个电池簇的内部温压分布和健康状态,智能调节液冷系统功率,进行策略的动态优化。同时优化充放电窗口,适当降低“亚健康”电芯簇的工作负荷,从而在最大化实现削峰填谷收益的同时,有效延长整个系统的循环寿命。
据悉,德赛电池每一颗电芯的内部温压和电压数据,经过BMS的采集和EMS的整合,最终都将汇聚于该公司的云平台。“云平台的建立,将彻底改变储能安全管理的‘游戏规则’。”闫垚锋表示,通过云端强大的算力和AI算法模型,可以全天候地、前瞻性地去识别、捕捉并分析那些可能引发问题的早期“蛛丝马迹”,做到“主动预警”。
同时结合AI技术实现隐患电芯的精准定位与趋势追踪,可为电站运维提供充足的风险干预时间窗口,从而增强电站安全运行水平与运营效率。
基于从“AI电芯+模组+电池簇+系统”的全体系安全设计理念和架构,德赛电池将储能电池的循环寿命提升15%左右,并可在特定工况下,将析锂、微短路等内部结构性风险的预警时间提前至30天以上,从而可以极大降低储能项目安全隐患,有效增强储能项目的安全性,有望引领储能电池迈入全新安全阶段。
03
数据中心专用86Ah高倍率电芯发布,构建源网荷储生态
近年来,AI人工智能技术席卷全球,直接引爆对数据中心“能源危机”的担忧。同时,随着UPS领域锂电池加速替代铅酸电池,数据中心设备的安全性至关重要,构建“算-电-热”协同的新型能源体系刻不容缓。
图为lpc 2.0 ups锂电系统
德赛电池在此次发布会上隆重推出了其锂电UPS系统LPC2.0,以及数据中心专用的86Ah高倍率电芯和系统解决方案。
据悉,德赛电池全新一代锂电UPS系统LPC2.0,搭载专为超大功率UPS短延时大功率放电需求定制研发的磷酸铁锂方形铝壳电芯,具备放电功率大、放电温升小的优异特性。
据介绍,德赛电池UPS系统单柜支持300KVA,最大放电倍率可达8C,备电时间5-60分钟。同时,项目运输安装时间较传统UPS降低80%,占地面积减少70%,安全保障提升100%。
与此同时,德赛电池推出的源网荷储方案策略,通过深度融合清洁能源与高效储能技术,实现能源成本与环境效益的双重突破。在电价高峰时段,数据中心的用电成本锐减79%,解决数据中心高耗能高用电成本的核心痛点。
为了进一步打通源网荷储产品在绿色算力领域的应用,德赛电池在发布会现场与深圳闻储创新科技有限公司、广州储能集团有限公司、中能建储能科技(武汉)有限公司、中国外贸金融租赁有限公司、罗马尼亚VOLTIKAGroup、浙江金义产业投资集团有限公司、石家庄科林电气股份有限公司签署战略合作协议。
写在最后
作为储能电池领域的“新秀”,德赛电池自2022年进入储能领域以来,已经在储能赛道展现出强劲的竞争优势。
除了此次发布的主动安全AI电芯,该公司推出的100Ah、280Ah和314Ah储能电芯,依托先进研发技术,真正做到了千圈“零”衰减。其中,该公司2024年推出的314Ah磷酸铁锂储能电芯,其标称容量314Ah,实测容量均值>324Ah,且100%通过针刺、热失控测试,且均通过了GB/T36276、UL1973、RoHS、UN38.3等中、美、欧、联合国等多个国际认证测试。
凭借极致的安全和产品性能优势,德赛电池近年来陆续拿下海外储能大单,先后与德国、芬兰、土耳其、罗马尼亚等国客户签下大型储能订单。得益于国内外客户源源不断的订单,湖南德赛电池一期6GWh项目正处于满产状态。
德赛电池通过行业前瞻的创新理念,通过实时监测和智能风险预警提前策略,将为业界带来更高安全的全体系解决方案,将储能项目安全提升到新的高度。未来,随着主动安全AI电芯的批量交付,德赛电池在全球储能赛道有望迎来更快发展机遇。


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