全球首發 -高特新品''組合拳''顛覆儲能安全焦慮

在喧囂內(nei) 卷過後，儲(chu) 能產(chan) 業(ye) 忽而倍顯疲態，電化學儲(chu) 能的安全風險是一個(ge) 重要的堵點。尤其在追求極致降本過程中，儲(chu) 能已邁進“大容量”時代，儲(chu) 能電站的經營價(jia) 值愈加受到安全管理或控製係統方麵的限製，增加消防層級的傳(chuan) 統安全管理手段已經“捉襟見肘”。在“卷”氣盛行的當下，究竟如何平衡儲(chu) 能成本與(yu) 安全？海內(nei) 外的火災事故頻發，儲(chu) 能的下一程，該怎麽(me) 走？也許，還是要回歸從(cong) 電池管理上找答案。

本著“BMS於(yu) 儲(chu) 能安全之巔，尋求超越”的願景，高特電子於(yu) 11月29日舉(ju) 行“探索·共生·向未來”新品發布會(hui) ，重磅推出新一代BMS、高壓箱及故障錄波裝置，以全新顛覆性的設計，為(wei) 儲(chu) 能的“新未來”拉開序幕。

儲(chu) 能“新一春”，高度依賴BMS

新能源大基地、能源交易大平台，在清潔能源劃時代的發展進程中，儲(chu) 能也必在走向大規模、大容量。伴隨314Ah、甚至600+儲(chu) 能大電芯的問世，標準20尺集裝箱儲(chu) 能係統的容量也從(cong) 3MWh邁向了5MWh、甚至7MWh，隨之而來的安全風險等級也在同步劇增。中電聯的2024年第三季度儲(chu) 能運行數據顯示，目前國內(nei) 已投運電化學儲(chu) 能電站利用率僅(jin) 有37%，離真正實現設計100%目標還有巨大空間。然而更多從(cong) 業(ye) 者對此表示擔憂，一旦交易模式、盈利模式窗口打開，儲(chu) 能利用率實現突破，在頻繁充放電狀態下，儲(chu) 能係統的運行效率、尤其儲(chu) 能的安全性愈加難以掌控。

近半年內(nei) ，又有超4萬(wan) 多家新注冊(ce) 的企業(ye) 入局儲(chu) 能。看到許多企業(ye) 以低價(jia) 攫取儲(chu) 能市場份額時，資深從(cong) 業(ye) 人員往往不隻是震驚、更是深感“恐懼”：低價(jia) 產(chan) 品是否具有完備的功能？劣質產(chan) 品的入場一旦發生問題，甚至會(hui) 威脅到電力係統的運行，令整個(ge) 儲(chu) 能行業(ye) 痛失市場。儲(chu) 能“能不能用”也許可以依靠政策疏導，但客戶或電力係統“敢不敢用”，才是影響未來儲(chu) 能市場增長的真正要因。而在平衡儲(chu) 能的安全與(yu) 成本的過程中，BMS電池管理係統將是影響下一代儲(chu) 能係統設計研發的重要因素，因此BMS在儲(chu) 能係統內(nei) 的含金量與(yu) 日俱增。BMS的優(you) 劣將影響儲(chu) 能係統的安全性；而未來儲(chu) 能的響應能力和收益能力高低，也將取決(jue) 於(yu) BMS的管理能力。

在新品發布會(hui) 上，高特電子對BMS做出了全新解讀：Best、Money-saving、Sensitive。在他們(men) 看來，目前的儲(chu) 能安全防護仍麵臨(lin) 多重難點，解決(jue) 之道，則要從(cong) “內(nei) 部感知”出發。

“超感知”BMS，安全更“近”一步

為(wei) 了助力儲(chu) 能係統實現更低成本、更高集成，儲(chu) 能BMS其實也正在走向“集”致追求。高特獨有的一體(ti) 化CCS設計方案，通過將傳(chuan) 統CCS、單線製溫度傳(chuan) 感器和安全閥傳(chuan) 感器集於(yu) 一體(ti) ，減少排線，節約成本、降低生產(chan) 難度和製造風險。同時也可以監測更多電芯參數，提高電芯監測數據的整性和實時性，實現電芯安全預警。隨著行業(ye) 對安全性要求逐步提高，當前儲(chu) 能CCS設計的功能短板也開始顯現。作為(wei) 儲(chu) 能領域第三方BMS的資深專(zhuan) 家，高特電子為(wei) 了尋找“更快、更精準感知溫升”的最優(you) 解法，選擇了自主研發設計內(nei) 部硬件為(wei) 突破口。

首先，對於(yu) 磷酸鐵鋰電池來說，溫度變化是熱失控的最直觀表現，也是儲(chu) 能安全監控的最重要指標。然而，當前業(ye) 內(nei) 儲(chu) 能電池Pack產(chan) 品設計能力不一，電芯溫度傳(chuan) 感器的位置存在差異會(hui) 影響溫升感知能力；而受製於(yu) 行業(ye) 低價(jia) 內(nei) 卷限製，目前業(ye) 內(nei) 對儲(chu) 能電芯配置的溫度傳(chuan) 感器數量有限；而且，傳(chuan) 統各種溫敏探頭均采用外部引線，存在一定失效風險，可能存在測溫不準確、成本高等問題；疊加感知芯片接收和傳(chuan) 輸數據能力受限，最終都會(hui) 增加電芯熱失控和發生火災的風險。

為(wei) 此，高特電子推出了重新設計的“超感知”溫度傳(chuan) 感器。通過采用芯片級塑封封裝工藝、內(nei) 部管腳冗餘(yu) 設計，獨特的金屬於(yu) 傳(chuan) 導方式，可以更精準檢測每個(ge) 電芯的溫度及溫度的快速變化狀態。通過芯片、鎳片與(yu) 鋁巴焊接和方式，實現全金屬於(yu) 傳(chuan) 導，助力將溫度響應提升3倍，提高溫度感知敏感性和精度。從(cong) 而實現電池溫度的快速檢測，以達到“更”早期識別風險、安全預警的目標。更重要的是，安全閥狀態其實是電芯熱失控、發生化學反應的重要依據，但傳(chuan) 統設計方案中這部分由於(yu) 技術難度和成本等方麵的原因卻未被有效監測，電芯全覆蓋更是難上加難。

而高特電子堅持“自動感知”理念，首次將安全閥納入監測範圍，可以提前感知電芯異常狀態，並在安全閥打開第一時間報警，比隱患更快一步發出預警信號，比傳(chuan) 統艙級氣體(ti) 探測熱失控狀態提前15-30分鍾，為(wei) 後續啟動應急措施預留充分的時間，以“預防、聯動、可控”的方式可以實現精準熱失控管理，將熱失控抑製在明火前的狀態，確保不因單電芯熱失控而發生熱擴散的儲(chu) 能安全事故，將損失降低至最小。基於(yu) 以上技術和設計的創新，高特電子首次將安全閥狀態檢測與(yu) 電壓采集、溫度采集三大功能集為(wei) 一體(ti) ，打造出全球首創的第二代BMS。

不過，隨著傳(chuan) 感器和傳(chuan) 感點位的增加，相關(guan) 零部件也必然帶來成本的增長。而高特電子在自研硬件的技術創新能力的支撐下，同時憑借芯片級的自動化產(chan) 線提升生產(chan) 效率、降低人力成本，推動降低全生命周期運維成本，最終實現成本更優(you) 的CCS一體(ti) 化設計。

儲(chu) 能“黑匣子”，排除溯源定責難題

在上述數據全麵監測之外，當下儲(chu) 能的安全防護還有另一痛點，就是事故“再發率”相對較高，如韓國即使調整政策也無法阻止阻止事故再發，德國甚至有同一地點連發三起儲(chu) 能火災的案例。而且，引發儲(chu) 能事故的責任方也無法準確判定。作為(wei) 一種匯集多種學科、高度集成的設備，電化學儲(chu) 能係統各部件供應商之間推諉責任也無法避免。究其根本原因，是目前儲(chu) 能電站普遍缺少事故追憶設備及手段，這導致故障後事故原因分析、責任認定十分困難。但要知道，航空等領域發生安全事故概率已經極低，因為(wei) 在“黑匣子”的幫助下，事故原因解讀已變得相對容易。儲(chu) 能也急需這種黑匣子，尤其需要事故記憶恢複功能。

作為(wei) 儲(chu) 能係統最核心的智能大腦，儲(chu) 能BMS已經不僅(jin) 僅(jin) 要執行電池狀態“觀察員”的職責，更要走向“智能化”決(jue) 策者的身份。因此，高特電子將“故障錄波”納入儲(chu) 能係統。為(wei) 了深度識別儲(chu) 能安全風險點、辨別事故真因，以及真正實現“極早期”安全預警，高特電子的“故障錄波”設備不僅(jin) 麵向BMS，更可以對PCS、消防等儲(chu) 能係統內(nei) 各核心設備信息進行全麵采集記錄。超大內(nei) 存空間，可以存儲(chu) 超3萬(wan) 條故障信息，以及實現毫秒級故障數據存儲(chu) 。同時也可以根據數據智能分析故障原因，甚至可以提前預警，為(wei) 日常運行中的儲(chu) 能設備排除隱患。

而且，作為(wei) 儲(chu) 能的“黑匣子”，它首先要保證事故記錄的完整性，尤其要保證本身可以抵擋儲(chu) 能火災和救援過程中各類可能的侵害。高特電子的故障錄波設備經過驗證，采用了高性能的材料，保障防水、且能抵抗各類衝(chong) 擊。在這樣堅強外殼的保護下，儲(chu) 能故障錄波裝置才能發揮智能安全預警、數據追溯等功能，並為(wei) 儲(chu) 能電站投資運營商、儲(chu) 能行業(ye) 新興(xing) 的保險業(ye) 務提供服務。也正因為(wei) 功能更強、運行更穩定，高特電子的故障錄波產(chan) 品已經得到電科院等機構的高度認可與(yu) 應用。

“隱形設備”高壓箱，守住電氣安全關(guan) 口

拆解真實的儲(chu) 能係統可以發現，BMS雖作為(wei) 一個(ge) 獨立命名的功能性設備，但其部件是分散在儲(chu) 能係統的多個(ge) 層級，除了電芯外附著甚至電芯內(nei) 置的傳(chuan) 感器、電池PACK模組的CCS，還有BMS主控單元，它其實位於(yu) 被稱為(wei) 儲(chu) 能“安全保衛部”的高壓箱內(nei) ，而這一至關(guan) 重要的部件目前很少受到關(guan) 注和重視。

高壓箱全稱是高壓電控箱，其內(nei) 部配有主控板、斷路器、斷電器件等，主要發揮著故障急停和檢修時逐級斷開係統的功能，確保電池儲(chu) 能的電氣安全。在安全和成本的衝(chong) 擊中，儲(chu) 能高壓箱同樣也麵臨(lin) 著嚴(yan) 峻挑戰。在大容量電芯和高電壓運行情況下，如果高壓箱內(nei) 環境汙染惡化，極易造成拉弧現象，導致高壓箱被燒毀，最終BMS失效，那麽(me) 所有的數據監測、安全預警也許都是空談。為(wei) 此，高特電子也重點針對高壓箱做了全新升級，全球首發的高安全性塑殼一體(ti) 化高壓箱，通過高絕緣性、高耐腐性、高耐熱性的材料，保障高壓箱穩定工作；而高壓箱的分艙設計，則將各主器件之間進行物理分隔設計、杜絕拉弧風險，保障在潮濕、鹽霧等惡劣環境中正常運行，避免高壓箱引起儲(chu) 能安全事故。

而為(wei) 了有效控製成本，高特電子將高壓箱分為(wei) 上殼體(ti) 、主體(ti) 、下殼體(ti) “三明治”分層結構設計，外殼采用了PBT+GF30為(wei) 原料的注塑工藝， 替代傳(chuan) 統標準儲(chu) 能高壓箱的鈑金結構，在保證產(chan) 品質量的同時有效減輕產(chan) 品重量。而且這種設計中將主體(ti) 元件位置固定，以此降低裝配錯誤風險、簡化裝配工序、提升裝配效率。在以上設計方案下，高特電子的高壓箱的重量減少30%、尺寸進一步優(you) 化，節省了20%空間，高壓箱成本也降低5%~10%，有效助力儲(chu) 能係統的更高能量密度、更高集成度的追求。

結語

BMS不僅(jin) 穿梭於(yu) 每一個(ge) 儲(chu) 能單元之間，更是未來儲(chu) 能實現交互交易的技術生態根基。此次高特電子發布的係列新品已經讓業(ye) 界看到，儲(chu) 能的安全不僅(jin) 限於(yu) 單純的電池管理，更需要更快感知、更高防護、以及曆史數據溯源等新功能；麵向未來，高特電子此刻的布局將有望助力儲(chu) 能實現更高安全、更優(you) 收益、智慧運維的運營模式。

在“高瞻遠矚、特立遠行”的願景下，高特電子在持續深耕和拓展核心技術研發之外，正在追求通過“由外而內(nei) ”的深入感知，推動儲(chu) 能安全防護技術手段革新。也許，儲(chu) 能未來應用場景、未來市場機遇充滿未知，而儲(chu) 能BMS的未來、甚至儲(chu) 能係統的未來，已被高特電子揭曉。