中國儲能網(wǎng)訊:日前,由工信部牽頭,歷時三年制定的GB 44240-2024《電能存儲系統(tǒng)用鋰蓄電池和電池組安全要求》正式實施。這是我國首部儲能電池安全強制性國家標準,以“全生命周期安全”為核心,將儲能鋰電池安全要求從行業(yè)“推薦性”升級為“強制性”,填補了新能源領域關鍵監(jiān)管空白。
“GB 44240是強制性標準,在國內(nèi)銷售的大型儲能鋰電池必須滿足這一標準?!敝袊娮蛹夹g標準化研究院安全技術研究中心副主任何鵬林向《中國能源報》記者指出,強制性標準的有效實施將有力提高儲能電池產(chǎn)品安全水平,推動產(chǎn)業(yè)安全可持續(xù)發(fā)展。
安全問題成行業(yè)痛點
2025年上半年,我國新型儲能保持平穩(wěn)較快發(fā)展態(tài)勢。從裝機規(guī)模來看,全國新型儲能裝機規(guī)模達到9491萬千瓦/2.22億千瓦時,較2024年底增長約29%。
伴隨儲能技術的快速迭代和規(guī)模化應用,電力儲能系統(tǒng)已成為構(gòu)建新型電力體系的關鍵支撐。然而行業(yè)蓬勃發(fā)展的背后,安全問題始終如影隨形,尤其是今年以來,海外接連發(fā)生多起重大安全事故,引發(fā)社會各界對儲能安全的深度擔憂。
電池作為儲能系統(tǒng)核心部件,其安全性直接決定了整個儲能設施的安全水平。隨著電池技術向高能量密度方向發(fā)展,當前主流的大容量儲能電池在熱失控狀態(tài)下,其內(nèi)部溫度可急劇攀升至800攝氏度以上,高溫環(huán)境會引發(fā)電解液分解、隔膜熔毀等一系列連鎖反應,并釋放大量氫氣、甲烷等易燃易爆氣體,容易引發(fā)燃燒、爆燃事故。
標準是安全管理的“技術法典”。何鵬林介紹,相關部門高度重視鋰電池標準體系建設工作。2016年10月,工信部首次發(fā)布《鋰離子電池綜合標準化技術體系》,提出以綜合標準化為手段,推進鋰離子電池全產(chǎn)業(yè)鏈、全生命周期標準的制定。隨著鋰離子新產(chǎn)品新技術的不斷出現(xiàn),適時予以更新、完善;2024年9月,工信部聯(lián)合國家標準化管理委員會等四部門發(fā)布《國家鋰電池產(chǎn)業(yè)標準體系建設指南(2024版)》,明確到2026年,新制定國家標準和行業(yè)標準100項以上,引領鋰電池產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的標準體系更加健全,標準服務行業(yè)鞏固優(yōu)勢地位的作用持續(xù)增強。其體系框架包括基礎通用、材料與部件、生產(chǎn)與檢測、安全與性能、回收利用、綠色低碳六大部分,基本滿足市場應用需求。
提升中國儲能產(chǎn)業(yè)話語權(quán)
遠景動力可靠性及驗證中心負責人喻志強介紹,與現(xiàn)行標準相比,GB 44240具有準入門檻的法律約束力,測試條款更聚焦于產(chǎn)品的安全特性,對電池性能、電氣安全、機械安全、環(huán)境可靠性等多維度能力考察,設定了從電池設計與制造、運輸與安裝,到運維及回收等全鏈條安全“硬門檻”。
該強制性國家標準在電芯層級新增了振動、加速沖擊、淺刺、強制放電等測試項目,同時加嚴了部分安全測試項目。以過充為例,GB 44240在傳統(tǒng)基礎上增加了恒壓過充1小時的要求,總過充時長顯著增加。部分安全冗余不足的電芯廠商面臨重新設計產(chǎn)品層級的挑戰(zhàn),從而加速低質(zhì)產(chǎn)能出清,推動行業(yè)從“成本優(yōu)先”向“安全為本”的高質(zhì)量發(fā)展轉(zhuǎn)型。
與歐盟、美國等相比,我國儲能安全標準有何不同?
何鵬林介紹,美國儲能電池安全主要以UL標準為主,IEC標準中的部分要求來自UL標準。歐盟儲能電池安全標準以IEC國際標準為基礎制定。GB 44240的制定在參考國際、國外儲能鋰電池安全標準IEC 62619、IEC 63056、UN38.3基礎上,根據(jù)國內(nèi)產(chǎn)業(yè)、技術現(xiàn)狀進行修改完善,并引入部分全新測試,如過充電、淺刺、電池熱失控等項目。GB 44240中電池熱失控試驗要求電池在加熱后不起火、不爆炸,而在其他標準中,加熱作為電池組熱擴散試驗中引發(fā)單體熱失控的方法之一,允許出現(xiàn)起火、爆炸。GB 44240的整體試驗項目和技術指標嚴于國際、國外標準。
喻志強指出,我國儲能電池出貨占全球90%以上,GB 44240未來將成為海外市場制定標準的重要參考對象,或?qū)⒊蔀槿蛐允聦嵭詷藴?,提升中國儲能產(chǎn)業(yè)的國際話語權(quán)。
構(gòu)建多層級安全防護體系
業(yè)內(nèi)人士認為,GB 44240標準認證是目前行業(yè)公認最高規(guī)格的儲能安全性國標,將成為國內(nèi)儲能項目招標篩選供應商的必備條件。據(jù)了解,目前寧德時代、遠景動力、海辰儲能、瑞浦蘭均、中創(chuàng)新航等頭部電池企業(yè)均已通過該標準測評。
不僅如此,頭部儲能企業(yè)已率先啟動“標準+”的前瞻布局——主動開展超合規(guī)要求的系統(tǒng)性燃燒測試。通過搭建1:1實景測試平臺,模擬極端工況下的熱失控蔓延過程;火燒測試中相鄰柜體的間距從15厘米進階到5厘米,持續(xù)突破儲能系統(tǒng)的安全邊界;引入高速攝影和氣體成分在線分析等先進監(jiān)測手段,建立毫秒級事故演化數(shù)據(jù)庫。
何鵬林指出,頭部企業(yè)主動開展儲能系統(tǒng)級燃燒測試,折射出兩大關鍵轉(zhuǎn)變:從供給側(cè)看,生產(chǎn)企業(yè)正將安全設計從“合規(guī)底線”提升至搶占“技術高點”,更加重視產(chǎn)品安全設計和研發(fā)能力;從需求側(cè)看,用戶單位對安全問題更為關注,對儲能系統(tǒng)安全提出更高要求,倒逼產(chǎn)業(yè)升級。供需兩端對安全要求的提升,是行業(yè)發(fā)展喜聞樂見的。然而也必須認識到,當前的燃燒測試本質(zhì)上仍屬于被動防護范疇,其核心是驗證熱失控后的蔓延抑制能力,而非解決電池本質(zhì)安全問題。在現(xiàn)有鋰電技術體系下,本質(zhì)安全提升面臨材料化學穩(wěn)定性的物理極限,被動防護成為現(xiàn)階段風險管控的必選項。未來市場更期待電池本質(zhì)安全技術的突破,如電池熱失控試驗要求電池在加熱后不起火、不爆炸,而不是加熱單節(jié)電池發(fā)生起火、爆炸后,不發(fā)生熱擴散。
整體來看,系牢儲能發(fā)展“安全帶”是一項系統(tǒng)工程,需要從技術、標準、管理三大維度協(xié)同發(fā)力,構(gòu)建起覆蓋材料本質(zhì)安全、系統(tǒng)集成防護、智能監(jiān)測預警的技術防控層,強化標準規(guī)范約束層,完善運維管理保障層的多維度儲能安全防護體系,確保儲能產(chǎn)品安全可靠,行業(yè)才能行穩(wěn)致遠。