寧德時代總工程師許金梅：打造鋰電儲能極致安全

　　11月10日，在2023世界儲能大會，寧德市時代新能源科技股份有限公司總工程師許金梅指出，儲能做到極致安全，可以用工程視角用統計學方法論量化。

　　目前全球大型儲能電站超過5000座，著火事故70多起，火災率高達1.52%。其中，中國建成770座，在運行約400多座，公開報道的火災約3例。電化學儲能的安全已成為行業發展的瓶頸和痛點。

　　許金梅指出，當下鋰電應用場景越來越多，不同場景安全要求不一樣，如高溫高壓、沿海高鹽霧、強風沙多粉塵、高海拔，差異巨大。加上鋰電儲能設計直流交流交互復雜、零部件眾多，失效機理眾多。比如，高海拔電站氣體更稀薄，也有更高絕緣耐壓要求，冷卻中更弱的熱傳導，即使是同樣的集裝箱內部設計核心完全不同。甚至PCS的共模電壓也會對電池產生不可估量安全的影響。

　　不過，儲能安全并非不可實現。以汽車行業為鑒，隨著全球汽車行業IATF 16949質量管理體系不斷完善，搜集客戶經驗，與核心供應商互動迭代，汽車質量水平出現巨大提升，可靠性得到明顯改善，值得儲能行業借鑒。

　　許金梅認為，安全成本是無價的，底線是有價的，即可以計算。儲能火災事故率大概千分之13-15，以GW級別投資電站單站來計算，安全系數可以量化，甚至簡單到只用加減乘除法。

　　許金梅指出，儲能要建立專用質量管理體系，需分四步走：

　　第一步，首先設定安全目標，通過概率安全分析、運營監控，安全容忍度、安全技術、測試驗證。比如根據不同場景確認多少個電站、每年發生多少故障，層層分解到每一天制造、設計、測試、運維工程師每一步做什么。

　　第二步，根據不同場景匹配適用目標設定的核心安全技術。面向儲能系統全生命周期應用場景及系統高電壓化，針對交流側，開展并網性能實證、高壓故障安全;推導到直流側，建立電池系統多級安全防護。其中熱電耦合，在模擬熱失控中，通常有高溫煙氣、可燃，更可怕的是低壓線束產生火花。不僅要關注電池安全，還要關注次生安全。

　　第三步，實現安全風險的概率計算，即安全分級依據。常規設計擊穿電壓實驗中，識別系統的薄弱環節;優化產品設計，根據設備重要程度進行分級，這個過程并不需要把所有零部件都囊括;最后實現個性化定制產品。

　　第四步，優化儲能鑒定體系。

　　通過上述四步，最后進行產品的平衡，運維階段持續監控風險，學會做減法，技術會帶來額外的經濟收益。

　　許金梅表示，“其實做電池的人不懂電網到底怎么用，電網的人也不知道電池使用的邊界在哪里，這是我們建大實驗室的初衷和目的，并不主要集中直流側。測試完以后，才知道防護哪里，也可以知道哪里的防護無效。”

　　據悉，寧德時代持續在技術研發方面發力，在寧德、溧陽、上海、廈門以及德國慕尼黑設立了五大研發中心。同時，公司也擁有電化學儲能技術國家工程研究中心、福建省鋰離子電池企業重點實驗室、中國合格評定國家認可委員會(CNAS)認證的測試驗證中心，設立了“博士后科研工作站”“福建省院士專家工作站”等。

　　文/楊倩

　　來源/儲能嚴究院