電子發燒友網報道(文/黃山明)近期,寧德時代董事長曾毓群公開表示,過去五年,全球新型儲能累計裝機規模增長達11倍;在各項政策的引導下,中國新型儲能累計裝機更是實現了20倍的增長,成為全球最大儲能市場。
但也需要認識到,目前儲能行業仍然面臨著一些挑戰,尤其是在安全問題上。以電芯為例,今年8月,中國首部儲能電池安全強制性國家標準《電能存儲系統用鋰蓄電池和電池組安全要求》(GB 44240-2024)正式實施,不僅屬于強制性標準同時對于電芯安全有了更嚴苛的測試要求,確保電池安全。
儲能電芯安全挑戰
今年以來,從國家層面不斷發布重磅方案來看,儲能產業已經到了爆發的時刻。今年二季度以來,多家頭部電芯廠商月度的開工率超過了90%,接近滿產。
有一些國內的儲能企業負責人對外表示,一段時間內有多個集成商跑來買電芯,因此導致直到年底已經沒有電芯庫存了。不過該負責人透露,電芯的產能總體是富余的,但因為交付期太過集中,造成了擠兌。
據行業機構InfoLink Consulting全球儲能供應鏈數據,2025上半年,全球儲能電芯出貨規模240.21 GWh,同比增長106.1%,第二季度出貨136.78 GWh,超越2024年四季度,創下歷史峰值。
但隨著電芯技術的發展,其安全問題也開始顯露。寧德時代管理層在2025年中期業績說明會上表示,儲能電芯不是單邊越大越好,不僅需要考慮安全、壽命及可靠性,還需要考慮儲能系統集成的匹配性與工程落地的可行性,而不是滿目追求電芯容量的增大。
從當前市場的發展情況來看,儲能電芯主要面臨的是“熱失控-結構失效-管理滯后”的三角難題。所謂熱失控是指電池單體內部因各種原因(內因或外因)產生熱量的速度,超過了其散熱能力,導致溫度不可控地急劇上升,進而觸發一系列劇烈的放熱副反應,最終可能引發起火、爆炸。
通常內因是由于材料缺陷、制造瑕疵、設計缺陷、長期循環老化導致的結構損傷等,外因則是電氣濫用,基本為過充、過放及外部短路等,以及熱濫用或者機械濫用。
結構失效也分為微觀與宏觀,電芯內部的微觀結構失效,是熱失控發生的內因之一。一般體現在材料層面,或者界面層面,這些微觀結構的失效,直接降低了電芯的熱穩定性和安全裕度,使其更容易在正常工況或輕微濫用下出發熱失控。
而宏觀層面,主要集中在熱傳導路徑設計不當、機械結構強度不足、能量或物質釋放無序等,因此,一個堅固、隔熱、散熱良好、能有效阻斷連鎖反應的系統結構,是遏制熱失控擴散的最后一道物理防線。
最后是管理上的滯后,這里主要指的是BMS、EMS及運維管理體系在預防、監測、預警和應急響應方面存在的不足或延遲。好消息是,這是三角中唯一可以通過軟件、算法和流程來改善的“軟性”環節。
各顯神通的儲能電芯企業
目前,國內的主流電芯企業在儲能電芯安全方面已經從過去的被動防護轉向了主動預防,構建起了覆蓋材料、電芯結構、BMS、系統級消防與云端監控的多維安全體系。
例如寧德時代、比亞迪、億緯鋰能等均采用磷酸鐵鋰路線,這種電池熱失控溫度>250℃,其中領的時代的熱分解溫度更是超過800℃。2025年國內儲能項目LFP滲透率超95%。而比亞迪添加10%磷酸三甲酯(TMP),燃燒速率降低60%。
寧德時代還首創BMS與消防系統聯動技術,實現電芯-模組-系統三級熱失控監測與抑制,每顆電芯出廠前經歷數百項測試,涵蓋材料、電芯、模組、BMS、電池包,將電芯安全失效率從PPM級降至PPB級,也就是十億分之一。
遠景動力則在正負極材料特殊化處理,降低副反應,同時加入高浸潤電解液提升界面穩定性,并采用熱阻斷涂層+定向導熱結構,提升熱失控抗性。在系統級安全上,遠景動力構建電芯-Pack-系統三級安全體系,搭載大數據火警預警系統+Pack級消防,實現“0干預”燒艙試驗,四柜肩并肩、5cm間距、關閉消防系統,無熱蔓延。
同時,還制定200+條現場管控標準(CTQ/CTS),關鍵制程CPK≥1.33,優率≥90%,并引入2300L全自動勻漿+1600mm寬幅涂布+激光模切卷繞一體機,實現實時質量閉環。
瑞浦蘭鈞則采用問頂結構,縮短極耳長度,一體化焊接,無U型彎折,讓結構更穩定,同時固液界面優化,提升循環穩定性與安全性。
并且在6.9MWh系統上采用“三隔一排”被動抑制結構,通過五重探測系統+模組級主動抑制+艙級消防,以及智能云平臺實時監控,來提前識別熱失控信號,并保障系統安全。
海辰儲能則采用高浸潤、高電導率電解液,保障極片界面穩定性,其1130Ah電芯采用抗熱收縮隔膜+氧化鋁陶瓷涂層,防鋰枝晶穿透。楚能新能源的314Ah電芯實現1800次循環“零衰減”,降低熱失效風險,同樣采用補鋰技術+活性鋰修復技術,抑制容量衰減和熱失控誘因。蜂巢能源的325Ah短刀電芯采用“飛疊”技術,極片與隔膜完全復合,界面一致性高,降低內短路風險。
值得一提的是,盡管GB 44240-2024標準在今年8月正式實施,但遠景動力在今年2月便首張獲得GB 44240認證證書,從測試到取證不到1個月,測試條件主動加嚴(如針刺、熱失控、燃燒拋射等),讓電芯經受更嚴苛的檢測。
此外,寧德時代、瑞浦蘭鈞、海辰儲能、楚能新能源等頭部企業也已啟動或完成新國標認證流程,預計2025年下半年起陸續通過。
小結
隨著國內儲能產業的飛速發展,對于電芯要求也會越來越高,而國內電芯企業高度重視電芯安全,通過材料優化、結構設計、熱管理、監控預警等多方面技術保障電芯安全。并且在新國標的正式實施下,以及這些技術相互配合,從不同角度提升電芯的安全性能,為新能源產業的發展筑牢安全根基。
但也需要認識到,目前儲能行業仍然面臨著一些挑戰,尤其是在安全問題上。以電芯為例,今年8月,中國首部儲能電池安全強制性國家標準《電能存儲系統用鋰蓄電池和電池組安全要求》(GB 44240-2024)正式實施,不僅屬于強制性標準同時對于電芯安全有了更嚴苛的測試要求,確保電池安全。
儲能電芯安全挑戰
今年以來,從國家層面不斷發布重磅方案來看,儲能產業已經到了爆發的時刻。今年二季度以來,多家頭部電芯廠商月度的開工率超過了90%,接近滿產。
有一些國內的儲能企業負責人對外表示,一段時間內有多個集成商跑來買電芯,因此導致直到年底已經沒有電芯庫存了。不過該負責人透露,電芯的產能總體是富余的,但因為交付期太過集中,造成了擠兌。
據行業機構InfoLink Consulting全球儲能供應鏈數據,2025上半年,全球儲能電芯出貨規模240.21 GWh,同比增長106.1%,第二季度出貨136.78 GWh,超越2024年四季度,創下歷史峰值。
但隨著電芯技術的發展,其安全問題也開始顯露。寧德時代管理層在2025年中期業績說明會上表示,儲能電芯不是單邊越大越好,不僅需要考慮安全、壽命及可靠性,還需要考慮儲能系統集成的匹配性與工程落地的可行性,而不是滿目追求電芯容量的增大。
從當前市場的發展情況來看,儲能電芯主要面臨的是“熱失控-結構失效-管理滯后”的三角難題。所謂熱失控是指電池單體內部因各種原因(內因或外因)產生熱量的速度,超過了其散熱能力,導致溫度不可控地急劇上升,進而觸發一系列劇烈的放熱副反應,最終可能引發起火、爆炸。
通常內因是由于材料缺陷、制造瑕疵、設計缺陷、長期循環老化導致的結構損傷等,外因則是電氣濫用,基本為過充、過放及外部短路等,以及熱濫用或者機械濫用。
結構失效也分為微觀與宏觀,電芯內部的微觀結構失效,是熱失控發生的內因之一。一般體現在材料層面,或者界面層面,這些微觀結構的失效,直接降低了電芯的熱穩定性和安全裕度,使其更容易在正常工況或輕微濫用下出發熱失控。
而宏觀層面,主要集中在熱傳導路徑設計不當、機械結構強度不足、能量或物質釋放無序等,因此,一個堅固、隔熱、散熱良好、能有效阻斷連鎖反應的系統結構,是遏制熱失控擴散的最后一道物理防線。
最后是管理上的滯后,這里主要指的是BMS、EMS及運維管理體系在預防、監測、預警和應急響應方面存在的不足或延遲。好消息是,這是三角中唯一可以通過軟件、算法和流程來改善的“軟性”環節。
各顯神通的儲能電芯企業
目前,國內的主流電芯企業在儲能電芯安全方面已經從過去的被動防護轉向了主動預防,構建起了覆蓋材料、電芯結構、BMS、系統級消防與云端監控的多維安全體系。
例如寧德時代、比亞迪、億緯鋰能等均采用磷酸鐵鋰路線,這種電池熱失控溫度>250℃,其中領的時代的熱分解溫度更是超過800℃。2025年國內儲能項目LFP滲透率超95%。而比亞迪添加10%磷酸三甲酯(TMP),燃燒速率降低60%。
寧德時代還首創BMS與消防系統聯動技術,實現電芯-模組-系統三級熱失控監測與抑制,每顆電芯出廠前經歷數百項測試,涵蓋材料、電芯、模組、BMS、電池包,將電芯安全失效率從PPM級降至PPB級,也就是十億分之一。
遠景動力則在正負極材料特殊化處理,降低副反應,同時加入高浸潤電解液提升界面穩定性,并采用熱阻斷涂層+定向導熱結構,提升熱失控抗性。在系統級安全上,遠景動力構建電芯-Pack-系統三級安全體系,搭載大數據火警預警系統+Pack級消防,實現“0干預”燒艙試驗,四柜肩并肩、5cm間距、關閉消防系統,無熱蔓延。
同時,還制定200+條現場管控標準(CTQ/CTS),關鍵制程CPK≥1.33,優率≥90%,并引入2300L全自動勻漿+1600mm寬幅涂布+激光模切卷繞一體機,實現實時質量閉環。
瑞浦蘭鈞則采用問頂結構,縮短極耳長度,一體化焊接,無U型彎折,讓結構更穩定,同時固液界面優化,提升循環穩定性與安全性。
并且在6.9MWh系統上采用“三隔一排”被動抑制結構,通過五重探測系統+模組級主動抑制+艙級消防,以及智能云平臺實時監控,來提前識別熱失控信號,并保障系統安全。
海辰儲能則采用高浸潤、高電導率電解液,保障極片界面穩定性,其1130Ah電芯采用抗熱收縮隔膜+氧化鋁陶瓷涂層,防鋰枝晶穿透。楚能新能源的314Ah電芯實現1800次循環“零衰減”,降低熱失效風險,同樣采用補鋰技術+活性鋰修復技術,抑制容量衰減和熱失控誘因。蜂巢能源的325Ah短刀電芯采用“飛疊”技術,極片與隔膜完全復合,界面一致性高,降低內短路風險。
值得一提的是,盡管GB 44240-2024標準在今年8月正式實施,但遠景動力在今年2月便首張獲得GB 44240認證證書,從測試到取證不到1個月,測試條件主動加嚴(如針刺、熱失控、燃燒拋射等),讓電芯經受更嚴苛的檢測。
此外,寧德時代、瑞浦蘭鈞、海辰儲能、楚能新能源等頭部企業也已啟動或完成新國標認證流程,預計2025年下半年起陸續通過。
小結
隨著國內儲能產業的飛速發展,對于電芯要求也會越來越高,而國內電芯企業高度重視電芯安全,通過材料優化、結構設計、熱管理、監控預警等多方面技術保障電芯安全。并且在新國標的正式實施下,以及這些技術相互配合,從不同角度提升電芯的安全性能,為新能源產業的發展筑牢安全根基。
聲明:本文內容及配圖由入駐作者撰寫或者入駐合作網站授權轉載。文章觀點僅代表作者本人,不代表電子發燒友網立場。文章及其配圖僅供工程師學習之用,如有內容侵權或者其他違規問題,請聯系本站處理。
舉報投訴
-
電芯
+關注
關注
14文章
862瀏覽量
27361
發布評論請先 登錄
相關推薦
熱點推薦
重鎧裝光纜:從“被動防護”到“主動防御”的進化
傳統重鎧裝光纜側重物理防護,而新一代產品通過材料創新與智能技術融合,實現從“被動承受”到“主動防御”的跨越式發展。 材料科學的突破性應用 納米復合鎧裝:將石墨烯納米片摻入不銹鋼帶,使鎧
從被動耗電到主動投“能”:安科瑞助力連鎖餐飲提升每一度電的回報率
安科瑞連鎖餐飲能源管控解決方案,以數字化技術貫穿用電全鏈路,讓能耗管理從模糊走向透明、從被動走向主動。我們致力于為餐飲品牌提供從單店能效優化
智能防雷監測系統:從被動防護到主動防御的變革
雷電災害是全球十大自然災害之一,每年造成數以千億計的經濟損失。隨著物聯網、大數據和人工智能技術的成熟,智能防雷監測系統應運而生,徹底改變了傳統防雷“只防不測”的被動局面,開啟了主動預警、實時監測
從被動監管到主動預防:云翎智能RTK高精度定位記錄儀賦能電網巡檢安全
了電網巡檢的安全生態格局,引領了從“被動式監管”向“主動式預防”的革命性轉變。具體賦能如下:云翎智能RTK高精度定位記錄儀一、高精度定位奠定時空基石,消除人工巡檢
鋰離子電池熱失控機制與安全挑戰:從材料失效到熱失控的連鎖反應
鋰離子電池作為現代能源存儲技術的核心,在電動汽車、儲能系統等領域廣泛應用。然而,隨著能量密度的不斷提升,電池安全問題日益凸顯,其中熱失控是最為嚴重的失效模式。熱失控的階段性演化過程
鋰離子電池安全隱憂:從組件降解到熱失控的深度解析
不容忽視的安全隱患。熱失控:電池安全的"頭號殺手"MillennialLithium熱失控事件是鋰離子電池最危險的安全問題。這一過程源于一系列劇烈的放熱反應鏈,往
AI智能安全帽_從“被動防護”到“主動預防”的智能化革新
隨著物聯網、人工智能(AI)和傳感器技術的快速發展,傳統安全帽已不再僅僅是頭部防護工具,而逐漸演變為一款智能化裝備——AI智能安全帽。它將“防護頭部安全”和“智能監測預警”深度結合,實現從被動
從 “被動維修” 到 “主動管理”:這套系統讓設備利用率提升 30%
從 “被動維修” 到 “主動管理”,是設備管理模式的轉變,更是數字化轉型的關鍵一步。在激烈的市場競爭中,能讓設備穩定高效運行的企業,才能在效率與成本上占據優勢。這套提升設備利用率 30
康定蒸汽膠管測徑儀從“被動抽檢”到“主動測控”
,被動防御的時代該終結了!
技術躍遷:從“抽檢碰運氣”到“全鏈主動控”——蒸汽膠管進入自動測控智能化生產:
藍鵬測控雙軸測徑儀,不止于檢測精度,更重塑質量控制方法,讓防線
發表于 07-15 15:11
儲能安全新標桿:芯森電子CS1V系列電流傳感器如何預防電池熱失控?
在儲能系統中,電池熱失控是個不容忽視的難題。它輕則導致設備損壞,重則引發火災爆炸,威脅人員和財產安全。而精準的電流監測,是預防電池熱
鋰電池熱失控原理及安全檢測技術解析
研發階段的隱患識別
使用專業的檢測設備,在可控情況下進行模擬針刺、過充等極端條件的實驗,可通過實驗數據評估電芯設計缺陷或材料局限性。例如,某儲能電池在測試中發現隔膜耐溫不足,經陶瓷涂層改性后熱
發表于 05-12 16:51
主動安全和被動安全,誰在事故中發揮作用更關鍵?
”向“事故預防”演進的深刻變革。主動安全和被動安全作為現代汽車安全防護的兩大支柱,各自承擔著不同但同等重要的角色。主動安全技術依靠實時監測、
極端溫度下的守護者:BMS測試儀如何驗證電池熱失控防護策略?
”,如何通過精密測試驗證熱失控防護策略的有效性?讓我們深入技術一線,揭開這層安全防護的底層邏輯。 一、BMS測試儀的“感官網絡”:多維參數監控 在極端溫度測試中,BMS測試儀如同“全科
從被動防護到主動預防,看電芯巨頭如何用“黑科技”破局熱失控難題
評論