中國儲能網訊：3月23日，由中國化學與物理電源行業(yè)協會主辦并聯合500余家機構共同支持的第十五屆儲能大會暨展覽會（簡稱“CIES2025”）在杭州國際博覽中心召開。
CIES大會以“綠色、數智、融合、創(chuàng)新”為主題，針對儲能產業(yè)面臨的機遇與挑戰(zhàn)等重點、熱點、難點問題展開充分探討，分享可持續(xù)發(fā)展政策機制、資本市場、國際市場、成本疏導、智能化系統集成技術、供應鏈體系、商業(yè)模式、技術標準、示范項目應用案例、新產品以及解決方案的普及和規(guī)?；こ虘谩?/span>
在3月24日下午進行的儲能專用電池及ESG綠色低碳發(fā)展專場中，中國民航危險品運輸管理中心助理研究員袁帥做了題為《民航儲能電池安全研究與實踐》的主題報告演講。
以下內容根據大會發(fā)言整理提煉，僅供參考。
中國民航危險品運輸管理中心助理研究員袁帥
各位嘉賓，大家下午好！我是中國民航危險品運輸管理中心的袁帥，非常榮幸能分享民航領域儲能電池安全的研究與實踐。
主要通過三方面向大家匯報，在國家政策方面，前面的專家已經分享過了，不再贅述。
重點說一下民航政策方面的要求，從2021年，國家發(fā)布了2030年前碳達峰的行動方案，要求提升機場的電子化、智能化水平，來發(fā)展新能源航空器，目前全國機場內電動車占比已經達到24%，北京的大興機場、天府機場等新建的機場，電動車占比已經達到80%以上，預計到2030年，民用運輸機場內的機動車或者裝備，全面實現電子化。
第二部分，介紹民航儲能電池安全研究的進展。
民航領域儲能電池的應用場景，第一個場景，飛機地面保障。比如儲能式電源車為飛機APU提供替代，減少對APU的使用。第二個場景，機場能源供應。比如說用作航站樓的應急備用電源。第三個場景，多能源互補的儲能系統，主要用在屋頂、停車場的光伏發(fā)電板，實現光儲充一體化的場景。
下面，介紹鋰電池的安全，因為鋰電池具有燃燒爆炸、釋放有毒氣體等潛在危險，根據GB6944，屬于危險物品。
我們中心統計了從2017-2024年關于涉及鋰電池引發(fā)的電化學儲能電站的爆炸事故，大概100余起，其中90起是有效的案例，對這90起案例進行了統計分析，其中韓國34起，美國發(fā)生了25起，中國有13起，澳洲5起。根據電池的類型，發(fā)現三元鋰電池引發(fā)的事故是磷酸鐵鋰的2倍以上，運行狀態(tài)絕大多數發(fā)生在電池的運行期間，從原因分析，發(fā)現人為因素占到了42.2%。我們也對電化學儲能電站的15種風險因素進行了定性定量的評估，發(fā)現冷卻系統故障、電池過充、消防設施不足、BMS/PCS/EMS異常、環(huán)境高溫這五種風險因素是高風險因素。
基于危險性運輸分類系統，根據聯合國危險貨物運輸專家委員，將鋰電池從測試的完整性、熱蔓延、火焰、高溫、毒性、氣體爆炸危害進行了劃分
目前，鋰電池熱失控蔓延的機制已經相對成熟了，鋰電池單個電芯發(fā)生熱失控之后，會通過熱對流、熱輻射、熱傳導的方式將熱量傳遞給相鄰的電池，引發(fā)熱蔓延，類似于多米諾效應。因為鋰電池熱失控過程中會產生一些可燃氣體，同時也會有可燃性的電解液蒸汽，這些氣體在有限空間或受限空間內，如果濃度達到了爆炸極限，遇到電火源，極容易發(fā)生燃爆。目前對熱失控傳播的抑制措施也是多方面的，可以通過增加電池間的間距、電池間加上隔熱板，也可以通過優(yōu)化電池的設計，消防滅火也是必不可少的環(huán)節(jié)。
下面，介紹的是我們中心研發(fā)的鋰電池的包裝箱，它既有隔熱、阻燃的功能。我們開展了大尺度的鋰電池燃燒試驗，通過監(jiān)測包裝箱外部的溫度、箱體內部的壓力、HF濃度以及氣壓隨時間的變化，通過幾個參數的驗證，發(fā)現了我們包裝箱的可靠性。同時，我們在防控策略方面，尤其是荷電狀態(tài)SOC，當SOC低于30%以下的時候，鋰電池熱失控就不會產生熄火，因此在鋰電池航空運輸時要求荷電狀態(tài)不能高于30%。同時，對環(huán)境的溫度，我們也開展了低溫的研究，發(fā)現低溫條件下鋰電池熱失控的火災和爆炸以及有害氣體，都被大大減弱，因此在高溫預警的時候可以通過冷卻技術控制熱失控的災害。
這是向大家展示的我們中心做的三種鋰電池包裝箱，左邊大型的阻燃保障箱已經向大家介紹了，中間這款是用于旅客比如說電腦、充電寶發(fā)生起火的時候，機組可以用航空安全防護箱用于應急的處置，右邊是柔性阻燃防火袋。我們同時對包裝做了一些評估的模型，比如在模型里輸入包裝的一些材料性能，以及鋰電池的性能，可以得到這款包裝是否適用，如果得到的結果沒有通過，包裝大概率通過不了，如果是檢測合格，但要通過實驗進一步驗證。
下面向大家介紹這一款國外的防火罩，我們開展了相關的整體燃燒測試。實驗的過程是誘發(fā)10節(jié)三元材料滿電狀態(tài)的鋰電池，130Ah，發(fā)現防火罩已經燒穿，而且由于這款防火罩的隔熱效果一般，發(fā)現里面的溫度和外面的溫度均達到620攝氏度。
在主動滅火方面，我們開發(fā)了兩種材料，一個是滅火凝膠，一種是阻燃顆粒。滅火凝膠，通過試驗，我們驗證了它可以持續(xù)冷卻，有效防止復燃。在阻燃顆粒方面，發(fā)現通過實驗驗證可以快速淹沒電池，隔絕外部的氧氣，同時可以快速熄滅火焰，進而保護周邊的可燃物。由于鋰電池熱失控過程中會產生氟化氫和一氧化碳有毒有害氣體，我們也開發(fā)了相應的吸附材料，并開發(fā)了相應的測試方法。
第三部分，民航新能源防火實踐。
在機場的內部，新能源汽車或設備管理方面，建立了車輛準入管理的政策，對機場的充電設施存放管理、安全運行、應急處置提出了具體的要求，同時也要監(jiān)測飛行區(qū)域新能源車的動力電池，進行動態(tài)的安全監(jiān)測，并且分級預警。通過對預警處置，現在目前也是三級預警。對于光伏儲能方面，目前也開展風險評估，但目前針對鋰電池的安全以及相應的標準措施，相對比較少。
由于航站樓內部存放了大量的智能服務，像帶電設備，以及機場的擺渡車大部分采用電路新能源汽車，一旦發(fā)生事故，對民航的運行造成重大的影響，因此也開展了對航站樓智能設備的安全評估和機場新能源汽車的安全評估。另外，對于運輸危險貨物，鋰電池屬于第九類危險品，我們也在機場貨艙建立了危險品存放場所的安全管理系統，目前在大型機場處于正常運行的狀態(tài)。
這是航空院2018年建立的一種全尺寸波音737-800真火模擬系統，在武漢天河機場已經應用。
下面介紹民航在應急響應方面的研究，它分為兩面，既有地面也有空中的應急。在地面應急響應程序分析，撤離并確定安全區(qū)域，迅速報告，啟動應急程序，識別產品。如果是空中發(fā)生鋰電池相關的事故，首先要確定起火源，啟動應急處置程序，與地面進行聯絡，做好自身防護，然后是著陸，落地后進行處置。
總結：第一，由于民航儲能電池的標準和政策尚不完善，在安全標準認證體系建設方面，仍需要加強民航儲能電池標準規(guī)范的制定和完善工作。第二，在安全運行管理與監(jiān)測方面，需要建立完善的民航儲能電池安全運行管理體系，加強安全管理制度的建設。
以上是我的匯報，謝謝！
