2024年儲能白皮書

\h2024年儲能白皮書目錄目錄第一章全球儲能行業(yè)概況2023全球儲能市場新增裝機規(guī)模2023全球主要儲能市場表現

05 4.2.6消防及防爆 55前車之鑒-應用挑戰(zhàn) 63第五章技術解決方案 66第二章中國儲能行業(yè)概況 08中國儲能市場規(guī)模 0910中國新型儲能市場發(fā)展預測 11第三章儲能行業(yè)市場調研 12第四章儲能應用的技術挑戰(zhàn)與安全風險 20儲能應用場景及商業(yè)價值 21儲能安全風險及技術要求 22儲能系統(tǒng)架構 234.2.2電芯 24一站式技術解決方案 67全球化服務體系與網絡 68第六章品質堅守安全為本“質勝之道” 69“一測定乾坤”突破兆瓦級儲能安全瓶頸，攻略北美儲能市場 70“縱橫新能源”合縱新能源產業(yè)鏈，連橫儲能全球市場 71“心無旁騖”押寶戶用儲能高端市場 72“臥薪嘗膽”行業(yè)先鋒，潛心耕耘 73“十年磨劍”堅守品質，成就卓越 74“生于憂患”產業(yè)升級陣痛期 75電池系統(tǒng)電源轉換裝置儲能系統(tǒng)

31 第七章“質勝中國以質取勝” 763947 第八章儲能行業(yè)領袖高瞻 832024年儲能白皮書第一章全球儲能行業(yè)概況06 書06 書2024年儲能白皮1.1全球儲能市場新增裝機規(guī)模根據彭博新能源財經預測，全球新型儲能新增儲能裝機容量有望在2023年創(chuàng)下紀錄，新增裝機容量有望達到42GW/99GWh，同比增長163%/183%。隨后直至2030年將以27%的復合年增長率增長，其中2030年年新增裝機容量達110GW/372GWh，是2023年預期數字的2.6倍。GlobalgrossenergystoragecapacityadditionsbykeymarketUSCAGR27%99GWGWCAGR27%99GWGW1005042GW0

LatinAmericaUK

ChinaOtherEurope

India

AustraliaRestoftheworld

SouthKoreaandJapanBuffer2016 2017 2018 2019 2020 2021 2022 數據來源：BloombergNEF

2024E 2025E 2026E 2027E 2028E 2029E 2030E07 書07 書2024年儲能白皮1.2全球主要儲能市場表現數據來源：CNESA中關村儲能產業(yè)技術聯盟數據來源：CNESA中關村儲能產業(yè)技術聯盟從區(qū)域市場來看，2023年全球儲能市場依然以中國、北美和歐洲為主導。中國市場的儲能電池需求持續(xù)旺盛，占據了全球市場的顯著份額。與此同時，北美和歐洲市場也表現出對儲能電池的強勁需求。這些區(qū)域市場的持續(xù)發(fā)展和對可再生能源的重視，推動了全球儲能市場的增長。美國美國推出了電網彈性和創(chuàng)新伙伴關系計劃

歐盟英國

中國2024年儲能白皮書第二章中國儲能行業(yè)概況092024年儲能白皮書2.1092024年儲能白皮書2.1中國儲能市場規(guī)模數據來源：CNESA中關村儲能產業(yè)技術聯盟數據來源：CNESA中關村儲能產業(yè)技術聯盟根據CNESA全球儲能項目庫的最新統(tǒng)計，截至2023年底，中國已投運的儲能項目累計裝機規(guī)模達到了86.5GW，同比增長了45%。抽水蓄能項目以51.3GW的累計裝機規(guī)模繼續(xù)占據主導地位，但自2015年以來，其規(guī)模占比持續(xù)下滑，2023年首次跌破60%。與此同時，新型儲能項目累計裝在2023年實現了迅猛增長，新增裝機規(guī)模高達21.5GW/46.6GWh，是2022年的三倍之多，并首次在新增投運規(guī)模上超過了抽水蓄能，近乎其四倍。在新型儲能項目中，鋰電池技術的占比進一步提升至97.3%，僅次于抽水蓄能，在累計裝機規(guī)模中占據重要地位。隨著技術的不斷進步和成本的降低，鋰電池儲能系統(tǒng)在未來有望成為電力儲能領域的主力軍，推動中國儲能行業(yè)的持續(xù)發(fā)展和創(chuàng)新。（截至2023年12月底，MW%）

中國已投運新型儲能項目累計裝機規(guī)模（截至2023年12月底）鉛蓄電池鋰離子電池97.3%鉛蓄電池鋰離子電池97.3%液流電池0.6%壓縮空氣飛輪儲能超級電容其他150%+74.534.560402002014 2015 2016 2017 2018

2019

2020 2021 2022 2023功率規(guī)模（GW） 能量規(guī)模（GWh）102024年儲能白皮書2.22023年中國儲能市場發(fā)展特點102024年儲能白皮書2.22023年中國儲能市場發(fā)展特點2023年，中國儲能行業(yè)經歷了波瀾壯闊、跌宕起伏的歷程。這一年，新型儲能裝機年增幅創(chuàng)下了規(guī)?；l(fā)展以來的新高，提前兩年完成了國家十四五規(guī)劃中設定的3000萬千瓦新型儲能裝機目標。儲能技術成為了各地政府推動經濟新動能的關鍵抓手，政策的頻度和力度持續(xù)加大，為行業(yè)注入了強大的動力。然而，隨著以電池為代表的產能擴張速度迅速超過市場需求釋放的速度，原本在藍海市場中探索技術創(chuàng)新和應用市場的儲能企業(yè)，被迅速卷入紅海白刃戰(zhàn)。市場競爭激烈，價格從年初到年尾幾乎腰斬，給行業(yè)帶來了前所未有的挑戰(zhàn)。盡管面臨諸多困難，但中國儲能行業(yè)依然展現出強大的韌性和發(fā)展?jié)摿?。縱觀2023年，儲能過去一年各類政策全面加力 儲能商業(yè)模亟待改善縱觀2023年，儲能過去一年

電芯產能快速擴張，供需矛盾愈加突出

入局企業(yè)數量前所未有，龍頭企業(yè)優(yōu)勢明顯來源：CNESA中關村儲能產業(yè)技術聯盟

儲能電池產業(yè)鏈各環(huán)節(jié)價格全線下跌非鋰技術多元化應用進程加快

儲能企業(yè)競相征戰(zhàn)海外市場，貿易保護主義影響加深長時儲能戰(zhàn)略布局落后于國際

儲能企業(yè)上市進程放緩智能化平臺建設成為企業(yè)布局的熱點

鋰電產品走向“大容量標準體系趨于完善，細分應用有待補充112024年儲能白皮書2.3中國新型儲能市場發(fā)展預測112024年儲能白皮書2.3中國新型儲能市場發(fā)展預測預計2024年：全年新增裝機將超過35GW，連續(xù)第三年單年新增裝機超過累計裝機規(guī)模，這充分顯示了行業(yè)的高速發(fā)展態(tài)勢。行業(yè)產能將實現高速擴張，但這也將加劇行業(yè)內部的競爭，使得部分資金缺乏和技術積累不足的企業(yè)面臨生存壓力。國內企業(yè)會加速出海布局，但在貿易壁壘和國際標準方面面臨挑戰(zhàn)。儲能需求推動政策和市場規(guī)則不斷完善。儲能經濟性將有望提升，商業(yè)模式更加成熟和多元。儲能電站運營愈發(fā)受到重視，運營水平將不斷提高。中國儲能市場趨勢展望138.4138.4108.980.497.054.734.513.1新型儲能累計裝機規(guī)模（GW）新型儲能累計裝機規(guī)模（GW）400 2016 2017 2018 2019 2020 2021 2022 2023 2024(E) 2025(E) 2026(E) 2027(E) 年份數據來源：CNESA中關村儲能產業(yè)技術聯盟2024年儲能白皮書第三章儲能行業(yè)市場調研PAGE132024年儲能白皮書3.1PAGE132024年儲能白皮書3.1儲能應用現狀

您認為目前儲能應用發(fā)展處于哪個階段?（單選）12.2%12.2%19.6%15.6%.0%6.5%8.5%4.9%2.3%儲能安全問題 度電成本太高技術 缺乏清晰的尚未成熟 商業(yè)模沒有補貼支持行業(yè)標準缺失0.4%0.2%0.7%缺乏收益性 缺乏應用市場 其他11101118.5%0.3%2.2%高速增長期萌芽期勻速成長期平穩(wěn)期不確定 衰退期11

儲能電池技術革新和突破應用市場需求增長儲能電池技術革新和突破應用市場需求增長建立行業(yè)標準規(guī)范體系

政策支持及補貼保證儲能安全和質量18.8%度電成本下降政策支持及補貼保證儲能安全和質量18.8%度電成本下降18.0%進一步大幅度降低電池材料成本提高電池生產制造工藝水平可再生能源發(fā)電配置儲能發(fā)揮規(guī)模效應儲能形成大規(guī)模應用38.9%30.3%政策支持及補貼新能源發(fā)電保證儲能安全啟動電網側儲能建立行業(yè)標準規(guī)范體系建立電力交易現貨市場新基建PAGE152024年儲能白皮書3.2PAGE152024年儲能白皮書3.2儲能應用場景與2020

戶用儲能商用儲能電力系統(tǒng)發(fā)電側儲能電力系統(tǒng)電網側儲能16.6%戶用儲能商用儲能電力系統(tǒng)發(fā)電側儲能電力系統(tǒng)電網側儲能16.6%能源互聯網3.4%無電地區(qū)用電需求9.4%微電網太陽能氫能新能源汽車風能電力系統(tǒng)充電系統(tǒng)傳統(tǒng)能源PAGE162024年儲能白皮書3.3PAGE162024年儲能白皮書3.3儲能應用發(fā)展趨勢您認為儲能電池價格何時能夠達到人民幣0.35元/Wh以下?(單選)

64%受訪者認同高循環(huán)高壽命的儲能電池能更快的推動儲能應用快速發(fā)展。是的是的不是13.2%占比2025年占比2025年2024年2021年2023年2022年2027 不確定您如何看待電池梯次利用應用于儲能?(單選)看好看好31.2%一般9.6%7.5%PAGE172024年儲能白皮書3.4PAGE172024年儲能白皮書3.4儲能技術發(fā)展趨勢

） ?)磷酸鐵鋰電池三元鋰電池固態(tài)鋰電池鈉鋰電池燃料電池液流電池鋁空電池15.9%10.7%8.7%4.4%6.7%3.6%25.2%16.7%5.3%4.1%2.9%2023隔膜202023.2%負極材料37.4%正極材料35.6%27.6%電解液PAGE18PAGE182024年儲能白皮書3.5儲能應用市場3.5儲能應用市場未來貴司最看好的儲能應用市場是哪些？(多選)PAGE19PAGE192024年儲能白皮書3.6儲能可持續(xù)健康發(fā)展的關鍵3.6儲能可持續(xù)健康發(fā)展的關鍵您最關注儲能系統(tǒng)哪項關鍵指標?（單選）

您認為儲能行業(yè)實現可持續(xù)健康發(fā)展的最關鍵因素是？(單選)

您認為權威公正的第三方檢測認證機構在推動儲能行業(yè)可持續(xù)健康發(fā)展過程中的作用？(單選)安全性能質量安全性能質量壽命價格技術不斷提升保證安全與質量成本持續(xù)下降完善標準體系和行業(yè)規(guī)范發(fā)揮儲能的核心價值，與更多應用相結合健康有序的上下游供應鏈 非常重要重要一般不重要 非常不重要 2024年儲能白皮書第四章儲能應用的技術挑戰(zhàn)與安全風險212024年儲能白皮書4.1儲能應用場景及商業(yè)價值212024年儲能白皮書4.1儲能應用場景及商業(yè)價值發(fā)電側平抑波動平滑輸出黑啟動調頻調壓發(fā)電預計削峰填谷能源互聯通過智能電網和能源互聯網，基于儲能技術，實現傳統(tǒng)能源與可再生能源發(fā)電、輸電、配電、儲電和用電安全可靠的多能互補能源體系

能源管理推進可再生能源跨越式發(fā)展，形成可再生能源高比例友好接入電力系統(tǒng)，基于儲能技術，借助發(fā)電側預計、需求側響應和電網側智能調度，實現安全、高效、穩(wěn)定的源網儲荷一體化智慧能源管理系統(tǒng)和新型電力系統(tǒng)電網側調頻調峰調壓電壓支撐功率支撐備用容量用電側虛擬電廠峰谷套利需求響應提高供電可靠性備用電源提高電能質量

能源交易大力發(fā)展清潔能源，基于儲能技術和大數據云平臺利用，建立電力現貨市場和綠色能源交易長效機制，促進碳交易，推動零碳未來222024年儲能白皮書4.2儲能安全風險及技術要求222024年儲能白皮書4.2儲能安全風險及技術要求4.2.1儲能系統(tǒng)架構儲能系統(tǒng)原理圖2024年儲能白皮書EMS能源管理系統(tǒng)

電池系統(tǒng)消防及滅火系統(tǒng)

PCE

電源轉換裝置電池管理系統(tǒng)BMS電池管理系統(tǒng)電池包BP電池包電池芯4.2.2電芯2024年儲能白皮書4.2.2電芯

電池循環(huán)圖金屬礦產資源正級材料金屬礦產資源正級材料負極材料電解液隔膜其他材料電芯制造與筆記本子機等數碼電子產品電動工具輕型電動車新能源汽車能源存儲系統(tǒng)鋰離子電池回收利用目前，鋰離子電芯應用最為廣泛，主要有磷酸鐵鋰和三元鋰。鋰離子電芯主要由正極材料、負極材料、電解液、隔膜和外殼構成。鋰電池顧名思義是以鋰金屬或者鋰化合物作為化學反應的正極，由碳或石墨等作為負極，在電解液的環(huán)境下，通過鋰離子的脫嵌和電子的轉移產生電流，以及電能的釋放與存儲。鋰電芯的分裝方式主要有鋁殼方型電芯，軟包電芯，圓柱電芯。鋰離子電池回收利用電芯示例圖

電芯結構圖

聚合物鋰離子電池原理正極接線柱正極接線柱排氣孔PTC熱敏電阻保護閥隔膜（隔絕正負極）o充電c電解液負極（碳）聚合物電解質膜外殼放電絕緣板正極（鋰）正極LiCoO負極C氧鈷鋰離子線 電化學儲能技術路線對比

2024年儲能白皮書目前儲能電池主要有鉛酸電池，鋰離子電池，鈉離子電池，液流電池，鈉硫電池等。由于鋰離子電池的能量密度較高，循環(huán)壽命長，效率高，響應速度快，所以是目前儲能應用中最主要的技術路線。自2015年以來，鋰離子電池宰著儲能市場，但各種電池種類繁多而且地位也不同。磷酸鐵（LFP），鎳錳鈷（NMC）等三元鋰占比75%以上。但是，鋰電的高能量密度和氧化反應過程帶來的是高溫，存在泄放，起火和爆炸的危險；NMC電池的能量密度通常比磷酸鐵鋰電池高，但在儲能應用中能量密度并不那么重要。磷酸鐵鋰電池一般比三元鋰更耐熱，應用磷酸鐵鋰的同時可以降低其安全性能已有較大突破中，不可過充電，鈉、安全性能已有較大突破中，不可過充電，鈉、硫泄露存在安全隱患比較好，存在溴蒸汽泄漏風險好比較好一般，存在過熱起火，爆炸風險一般，存在過熱起火，爆炸風險，好，但環(huán)境污染嚴重安全性

/功率上限十兆瓦級兆瓦級功率上限十兆瓦級兆瓦級兆瓦級兆瓦級百兆瓦級百兆瓦級十兆瓦級循環(huán)壽命（次）自放電(%/月）

鉛酸電池2~5

鋰離子電池（磷酸鐵鋰）130-200工作溫度深度充放電能力不能深度充放電深度充放電能力不能深度充放電深度充放電影響壽命深度充放電影響壽命壽命基本無影響深度充放電對壽命無影響深度充放電對壽命無影響 深度充放電嚴重影響壽命，對安全性有影響容量衰減后不可恢復衰減后不可恢復衰減后不可恢復衰減后不可恢復可在線再生可在線再生 衰減后不可恢復電池一致性良好較差較差較差好好 好

鋰離子電池（三元鋰）0~1適合15-85%SOC,

鈉離子電池0~1

無自放電

液流電池

鋅溴液流電池無自放電

鈉硫電池~適合15-85%SOC,因此，磷酸鐵鋰成為儲能應用中的主力。

系/ 已有相應型號生產當前主流技術路線之一當前主流技術路線逐漸將被替代市場情況/ 已有相應型號生產當前主流技術路線之一當前主流技術路線逐漸將被替代市場情況/ 技術成熟、結構簡單、優(yōu)勢 價格低廉、維護方便

長壽命、高能量密度、高效率、響應速度快、

長壽命、高能量密度、高效率、響應速度快、

鈉元素豐富，低成本，環(huán)境友好

適用范圍廣泛，原材料資料豐富（鋅、鐵）；

適用范圍廣泛，原材料資料豐富（鋅、鐵）；

能量密度高、循環(huán)壽命長、功率特性好、響應速度快資料來源：部分摘自蔡世超《儲能在電力系統(tǒng)中的應用》（2020年10月，第三屆全國電源側儲能技術應用高層研討會報告），中信證券研究部環(huán)境適應性強 環(huán)境適應性強 15-20年壽命；工作溫度范圍寬資料來源：部分摘自蔡世超《儲能在電力系統(tǒng)中的應用》（2020年10月，第三屆全國電源側儲能技術應用高層研討會報告），中信證券研究部陽極的金屬鈉是易燃物，高溫運行陽極的金屬鈉是易燃物，高溫運行，充放電倍率低；效率較低 因而存在一定的安全風充放電倍率低；效率較低能量密度低、材料成本限制存在一定安全風險存在一定安全風險不宜深度充放電荷大功率放電能量密度偏低；能量密度偏低；能量密度低、壽命短，挑戰(zhàn)PAGE262024年儲能白皮書PAGE262024年儲能白皮書隨著工藝和技術創(chuàng)新的提升，鋰離子電池將呈現成隨著工藝和技術創(chuàng)新的提升，鋰離子電池將呈現成續(xù)提高，安全性顯著提升的趨勢。綜合技術和成本，目前鋰離子電池優(yōu)勢明顯，尤其磷酸鐵鋰廣泛應用，占據市場主導地位。固態(tài)電池，顧名思義就是將液態(tài)電池中的可燃液體成分替換為固體成分。因為整個電池都由固體成分組成，所以它不具有可燃缺陷，能夠大大提高安全性。與此同時，對固態(tài)電解質的使用也能導致電池可匹配更高的正極材料和鋰金屬材料，進而大大提升能量密度。鈉電池有鋰電池沒有的優(yōu)點——鈉離子電池較高有充放電倍率，無過放電特性，允許放電到零伏，便于運輸；鈉離子電池也具有更寬的溫度范圍適應性，在-40°C低溫下鈉離子電池容量保持率70%，高溫80°C也可以循環(huán)充放使用；此外，理論上鈉離子電池的安全性能提升，這是由于鈉離子電池內阻稍高，短路情況下瞬間發(fā)熱量少、溫升較低。而相較于鉛酸電池，鈉離子電池在能量密度、循環(huán)次數、成本等方面均具有優(yōu)勢，有望率先替代鉛酸電池，應用于電動兩輪車、儲能、低速電動車等細分市場。液流電池能夠深度充放電，循隨著能源轉型加速,全球電池需求量持續(xù)上升，電池可持續(xù)性、環(huán)保和能效的重要性也更加凸顯。歐盟作為世界上最大的經濟體之一,其電池產業(yè)具有重要的戰(zhàn)略意義。然而,現行的電池指令在監(jiān)管范圍和內容上存在局限性,已無法滿足當前電池產業(yè)發(fā)展的需求。8月17日，《歐盟電池和廢電池法規(guī)》（EU以下簡稱“新電池法”）正式落地生效?！靶码姵胤ā币?guī)范了電池從設計、生產、使用和回收的整個生命周期，并確保其安全、可持續(xù)和具有競爭力。新的規(guī)定將對歐盟地區(qū)電池產業(yè)鏈全生命周期的各環(huán)節(jié)產生深遠影響。性能磷酸鐵鋰電池三元鋰電池固態(tài)鋰電池鎳鈷錳酸鋰（NCM）鎳鈷鋁酸鋰（NCA）鋰硫電池（Li/S)鈉離子電池電壓3.2-3.3V3.6V3.7V可實現5V3.0V實際比容量140mAh/g160mAh/g190mAh/g1675mAh/g248mAh/g理論比容量170mAh/g280mAh/g280mAh/g2500mAh/g372mAh/g可提升空間21%75%47%>49%50%目前能量密度150kW/kg170kW/kg230kW/kg300~400kW/kg100~160Wh/kg預估最大值~200kW/kg~300kW/kg~330kW/kg~900kW/kg~200Wh/kg電芯是電池系統(tǒng)的重要組成部分，它的可靠性，安全性對整個系統(tǒng)有著重要的作用。電芯的能量密度不斷提升，充放電能力的不斷提高，對電芯的壽命，安全性有著更高的要求。盡職調查電氣安全過充過放短路擠壓燃燒振動高溫熱失控性能循環(huán)壽命容量能量密度充放電倍率截止電壓高低溫性能環(huán)境電芯是電池系統(tǒng)的重要組成部分，它的可靠性，安全性對整個系統(tǒng)有著重要的作用。電芯的能量密度不斷提升，充放電能力的不斷提高，對電芯的壽命，安全性有著更高的要求。盡職調查電氣安全過充過放短路擠壓燃燒振動高溫熱失控性能循環(huán)壽命容量能量密度充放電倍率截止電壓高低溫性能環(huán)境重金屬白色污染電池指令有害物質碳足跡再生原材料電化學性能和耐久性二維碼標簽電池護照電芯的安全風險主要是起火、爆炸、釋放有毒有害氣體。

2024年儲能白皮書物質隔離膜（聚炳烯，聚乙烯等）

危險現象環(huán)境老化，過充，過放，短路

原理由于溫度上升，隔離膜熱氧老化

結果正負極短路出現大電流

防護（效果差）泄放閥，PTC，隔離膜石蠟封閉

熱失控是由副反應引發(fā)的鏈式反應，發(fā)熱量可使電池溫度升高400-1000度隔離膜（聚炳烯，聚乙烯等） 跌落，沖擊，振動，擠壓，內部短路 隔離膜破損，正負極短路 隔離膜（聚炳烯，聚乙烯等） 跌落，沖擊，振動，擠壓，內部短路 隔離膜破損，正負極短路 正負極短路出現大電流 泄放閥，隔離膜石蠟封閉速率電解液燃燒內短路

800

54

過充，過放，高緯度環(huán)境，高溫環(huán)境，燃燒，短路

CO;或電解液鋰鹽KCLO4分解釋放氧氣與水反應成強酸，腐蝕隔離膜

解液反應

質分解

發(fā)生熱失控，溫度突升，電壓急劇下降至零溫度(℃)電壓(v)3溫度(℃)電壓(v)2化溫全度過與程電芯內膨脹出易燃氣體由于溫度上升，其中的C元素與氧反應，電芯內膨脹出易燃氣體由于溫度上升，其中的C元素與氧反應，。過充，過放，高緯度環(huán)境，高溫環(huán)境，燃燒，短路負極材料（由焦炭（PC），

涂崩層潰 反溫應

10正極材料

過充，過放，高緯度環(huán)境，高溫環(huán)境，燃燒，短路

由于溫度上升或者電流或者電壓過大。正極材料在充電過程中，鋰離子析出后，氧從晶體中脫出的速度隨著溫度而增加

氧含量增加更易燃易爆

I

I 正極出現易燃易爆物質單顆電芯容量或電壓不同，在串聯電池中出現反充電池反接，短路正極材料PAGE292024年儲能白皮書PAGE292024年儲能白皮書市場安規(guī)性能法規(guī)/化學中國GB/T36276GB/T36276-EN62619EN62620EUBatteryDirective盟 EN62619 EN62620 EUBatteryDirectiveANSI/CAN/UL1973UL1642UL9540A北美JISC8715-2本 SAEJ2464 - -(4.3.3Penetration,4.3.6Crush)--KSC62620SPA-KBIA-10104-03-7312KSC62619韓國澳大利亞

IEC62619

IEC -62620備注：上述僅為部分市場準入標準。磷酸鐵鋰電池是目前儲能應用的最佳選擇電芯安全把控：電芯熱失控的測試與驗證磷酸鐵鋰電池是目前儲能應用的最佳選擇電芯安全把控：電芯熱失控的測試與驗證也同樣迫切。三元材料電池有更高的能量密度和放電效率，但是材質中的鈷，鎳，鋁等價格一直較高，并且穩(wěn)定性較低，溫度和安全性較好的磷酸鐵鋰電芯在儲能應用中越來越廣泛。實際的應用中，電芯類型的選擇至關重要，在未來的儲能系統(tǒng)中，磷酸鐵鋰電芯是否是最佳選擇也頗受關注，尋求安全，性能，成本的平衡，未來5-10年磷酸鐵鋰仍將是儲能應用最好的選擇，也會在生產工藝更加創(chuàng)新的帶動下更加被廣泛應用。更遠的未來呢？

鋰離子電芯一旦因為外部或者內部的原因觸發(fā)電芯內部正負極物質的劇烈反應導致的熱失控是難以控制的，尤其眾多的電芯組成的電池系統(tǒng)，熱失控的威力更是巨大。所以，電芯級別的熱失控的測試和驗證都是后端電池系統(tǒng)的最重要保證，其測試方法包括:電芯刺穿，電芯加熱，電芯短路，過充，過放等，這些都是電池系統(tǒng)級別的熱失控可選的方法，也是電芯設計和驗證的重中之重。單體容量不斷提升，風險評估難度增加 電池全生命周期價值鏈可持續(xù)發(fā)展單體容量不斷提升，風險評估難度增加電池全生命周期價值鏈可持續(xù)發(fā)展隨著儲能應用的需求越來越廣泛，電芯容量不斷提升，能量密度也同步增大，在熱特性等安全方面帶來新的挑戰(zhàn)，除了單體的評估，還應結合實際應用來綜合考評電芯安全性。

隨著歐盟提出了新的《電池法》，電池在整個生命周期中都應該變得可持續(xù)，高性能和安全。這意味著使用完全尊重人權以及社會和生態(tài)標準的材料生產的電池，對環(huán)境的影響盡可能小。電池必須經久耐用且安全，在使用壽命結束時，應重新利用，重新制造或回收電池，將有價值的材料重新投入經濟。PAGE312024年儲能白皮書PAGE312024年儲能白皮書4.2.3電池系統(tǒng)4.2.3電池系統(tǒng)電池系統(tǒng)主要由模組或者Pack（電芯的串并聯）和電池管理系統(tǒng)（BMS）兩大塊組成。電池系統(tǒng)一般是由電芯串聯或者并聯后，安裝在保護外殼里，再加上電池管理，監(jiān)控系統(tǒng)，作為儲能系統(tǒng)的儲能零部件使用。

電池模組電池系統(tǒng)框圖EnclosureBatteryBatteryEnclosureBatteryBatteryBatteryBatteryAuxilliaryBatteryEquipmentBMMBMMBMSBMSBMSPAGE322024年儲能白皮書PAGE322024年儲能白皮書從應用角度，電池系統(tǒng)主要分為戶用型、工商業(yè)型、電力系統(tǒng)型、便攜式場景 電壓/容量 循環(huán)壽命 功能 電芯類型年戶用型型

V/T/I保護分布式三層年 理 SOC估計絕緣電阻檢測年式

V/T/I保護年 計 備注：上述僅為部分市場準入標準?？稍偕茉吹拇笠?guī)模發(fā)展，儲能應用持續(xù)增加，應用場景隨之多樣化，電池系統(tǒng)未來將主要體現在：11便電氣安全觸電危害熱危害能量危害火災危害機械危害噪聲危害化學危害電磁兼容/無線電電磁干擾度電磁抗擾度發(fā)射性能接收性能電磁場評估電池安全電壓保護電流保護溫度保護絕緣檢測電氣安全觸電危害熱危害能量危害火災危害機械危害噪聲危害化學危害電磁兼容/無線電電磁干擾度電磁抗擾度發(fā)射性能接收性能電磁場評估電池安全電壓保護電流保護溫度保護絕緣檢測功能安全/信息安全功能安全管理系統(tǒng)及硬件軟件信息安全通訊協議消防/防爆消防監(jiān)測消防控制滅火泄爆仿真評估通風仿真評估運輸安全海運空運道路運輸性能循環(huán)壽命容量能量密度充放電倍率截止電壓高低溫性能效率環(huán)境溫濕度海拔雨雪風沙鹽霧地震電池指令有害物質碳足跡再生原材料電化學性能和耐久性二維碼標簽電池護照盡職調查電池系統(tǒng)就是電芯的容量、電壓、電流、溫度和能量的集成，同樣也是安全隱患起火、爆炸、高壓電擊和化學危險等集成。電池系統(tǒng)的安全性對整個系統(tǒng)有著重要的作用，隨著儲能系統(tǒng)的電壓、電流和容量等級的不斷提升，其對應的充放電系統(tǒng)和BMS系統(tǒng)的要求也更加嚴格，尤其是針對電池熱管理的要求。觸電危害工作電壓超過30Va.c(42.4Vpeak60Vd.c.的回路會造成觸電危害，因此應具有防觸電措施，防止在工作過程中對該回路直接或間接接觸。熱危害電池系統(tǒng)在運行過程中，部分元器件，尤其電池會產生較高的溫度，一旦超過其能承受的溫度范圍，就會產生起火的風險。同時，可接觸表面也會產生較高溫度，進而會對人員造成燙傷危害。應通過合理的元器件選型和警示標識降低熱危害。能量危害以下兩種情況均有可能產生能量危害，應采取防護措施：電壓不低于2V，且能持續(xù)60秒輸出能量超過240VA的電氣回路；電壓不低于2V，20J器件?；馂募氨ㄎ：﹄姵叵到y(tǒng)的火災危害主要由于電芯的熱失控引發(fā)過熱，進而引起火災。電池系統(tǒng)的爆炸危害主要由電芯損壞時產生的危險可燃氣體聚集而產生，可通過泄爆和通風措施來降低爆炸風險機械危害電池系統(tǒng)中可移動的部件、尖銳的表面、強度較弱的安裝支架等因素均有可能會導致機械危害，因此應采取合理有效的防護措施。

化學危害害化學物質。噪聲危害如果電池系統(tǒng)在運行過程中會產生過大的噪聲，應采取措施進行降噪，確保不會對人員和環(huán)境造成噪聲危害。電磁兼容及無線電危害及電子設備的數量及種類不斷增加，使電磁環(huán)境日益復雜。在這種復雜的電磁環(huán)境外，惡劣的電磁環(huán)境還會對人類及生態(tài)產生不良的影響。功能安全風險電池管理系統(tǒng)是儲能系統(tǒng)的核心部件之一，其功能安全（functionsafety）是設備安全的重要組成部分，主要是從電子電路相關的控制系統(tǒng)考慮，著重防止由于受控設備及其相關系統(tǒng)在故障或者失效的情況下導致的風險。從系統(tǒng)的危險識別和風險分析、整體安全要求確定和安全功能分配、安全完整性實現及驗證三個重要分析步驟，參照IEC61508、IEC60730-1等相關參考標準梳理電池系統(tǒng)BMS功能安全的分析與設計過程。安全風險電池系統(tǒng)的風險程度與電芯數量，失效原因密切相關操作失誤系統(tǒng)濫用失控操作失誤系統(tǒng)濫用失控系統(tǒng)外部撞擊高溫高濕失控功能安全失效環(huán)境失控軟件失效絕緣失效BMS失效電池系統(tǒng)起火爆炸電擊事故LevelLevel風險程度電池模組起火爆炸

2017-2023期間，全球至少發(fā)生60起以上儲能電站火災事故。20212021嚴重事故

100Ah 212g電池模組鼓脹，泄放48V(安全低電壓)

100Ah失控后的能量相當于212gTNT炸藥噴射高溫有機物以及可燃或有毒氣體模組連接導線短路模組內部熱失控電芯一致性失效模組連接導線短路模組內部熱失控電芯一致性失效模組外部短路模組內部短路模組外部撞擊機械沖擊Failure失效原因電芯起火爆炸4.2V

輕微事故

-)-電芯被加熱電芯被撞擊電芯被加熱電芯被撞擊電芯內部失效電芯外部短路電芯內部短路過充過放-) NumberofCells電芯數量市 場 安規(guī) 功能安全 電磁兼容國 GB/T36276 - GB/T36558IEN62477-12PfG2698VDE-AR-N-2510-50EN62619盟 EN62477-1

IEC60730-1AnnexHIEC60730-1AnnexHUL60730-1AnnexUL991+UL1998IEC61508series

EN61000-6-1EN61000-6-2EN61000-6-3EN61000-6-4EN61000-6-1EN61000-6-2EN61000-6-3EN61000-6-4FCCJISC4411-2(JIS61000-3-2)JISC4411-2(JIS61000-3-2)IEC60730-1AnnexHIEC61508seriesJISC8715-2日本國 SPA-KBIA-10104-03-7312KSC62619

IEC60730-1AnnexH -IEC61508seriesENEN61000-6-1EN61000-6-2EN61000-6-3EN61000-6-4IEC60730-1AnnexHIEC61508seriesIEC62619備注：上述僅為部分市場準入標準。標準體系持續(xù)完善是基石電池系統(tǒng)的熱管理是安全守衛(wèi)標準體系持續(xù)完善是基石電池系統(tǒng)的熱管理是安全守衛(wèi)隨著電池系統(tǒng)的容量和規(guī)模越來越大，產生的危害：如電池起火，爆炸，有害氣體泄放，高壓電擊等也越來越大，這對于產品和廠家都是致命的打擊。隨著低碳環(huán)保和新能源的國際潮流到來，全球市場產品的電氣安全，功能安全，電磁兼容，運輸安全，性能準入標準也日趨完整，目前儲能行業(yè)的標準還稍顯不足，TüV萊茵也將和儲能行業(yè)一起完善標準體系，更好的協助電池系統(tǒng)的發(fā)展。

電池系統(tǒng)的安全最大考驗是電池的安全性，事故的發(fā)生都是電池熱失控引起的連鎖反應，電池系統(tǒng)的熱設計，熱管理也是整個安全性的重要一環(huán)。BMS不斷優(yōu)化加強雙重保護 功能安全重要性凸顯BMS不斷優(yōu)化加強雙重保護功能安全重要性凸顯BMS作為電池系統(tǒng)的大腦，安全可靠性是重中之重。隨著產業(yè)不斷發(fā)展，BMS的功能也在不斷的創(chuàng)新與優(yōu)化，優(yōu)化不僅要經過多重環(huán)境的測試考驗，也要持續(xù)完善保護功能。BMS的雙重保護必須要保證，設計分斷開關的冗余等。

電池系統(tǒng)功能安全的全面評估，對整個電池系統(tǒng)性能和使用壽命有很大的提升，評估包含測量功能，保護功能，故障報警，通信，繼電器控制等其他功能，電池系統(tǒng)的電壓，電流，溫度測量保護是主要功能，電壓的保護裕值要嚴格根據電芯的參數設定，電流的設定要嚴格滿足電池系統(tǒng)電芯的要求。PAGE39PAGE392024年儲能白皮書4.2.4電源轉換裝置4.2.4電源轉換裝置其他Others風能Wind光伏PV儲能變流器PCS負載Load電網Grid電池Battery如今，可再生能源的大量接入使PCS成為連接直流電能(光伏、燃料電池)或可變交流電能(風能)等能源與電網側實現電能雙向變換的核心部件。通過現代電力電子控制技術，電源轉換裝置可以使電壓、頻率、相數及其他電氣參數或特性按需要改變，衍生出的專用電氣設備眾多。若以電能轉換方式分類，則有以下幾種常見產品。整流器、逆變器、變頻器、不間斷電源、電動汽車充電裝置、儲能變流器、DCDC變換器等。電源轉換裝置電源轉換裝置電源轉換裝置常見產品電動汽車充電裝置DCDC變換器不間斷電源變頻器逆變器整流器儲能變流器PAGE402024年儲能白皮書PAGE402024年儲能白皮書早期變流器功率較小，大多采用隔離型設計，輸出交流波形不完美，且大多只具備離網功能，配合技術類別 技術類別 微型 組串式)組串式(中型)集中式(大型)工商業(yè)樓宇屋頂、農光應用場景 戶用、陽臺 戶用、家庭住宅漁光、水面、山地丘陵大型地面電站等電氣隔離 隔離型 非隔離非隔離隔離型直流能源接入 光伏組件及小型儲能電池各類光伏陣列、中小型各類光伏陣列、中小型大型光伏陣列、集裝箱儲能電池單元儲能電池單元儲能電池單元隨著電力電子變流技術和儲能技術的發(fā)展，儲能變流器功率逐漸增大，具有并網和離網以及兩者結合的多種工作模式，控制電能具備雙向流動的能力，使儲能系統(tǒng)應用的靈活性大為提高。同時出現了光伏和儲能電池同步輸入的儲能變流器，將儲能系統(tǒng)與新能源相結合，兩者互為補充，應用場景更為廣泛。光伏+儲能已成為儲能系統(tǒng)應用場景中的典型模式。光儲電站的增多，對變流器的電能轉換效率要求逐漸提高，為降本增效，出現了高直流電壓輸入，高交流電壓輸出并網的技術方案。隨著電動汽車行業(yè)的迅猛發(fā)展，具備光儲充一體功能的儲能變流器應用也逐漸增多。變流器技術發(fā)展的成熟，從單一的離網備用電源，到光儲一體并/離網變流器，再到光儲充一體，使得儲能系統(tǒng)能夠在更多的領域發(fā)揮作用，促進了新能源產業(yè)的發(fā)展。微型變流器因其低直流電壓、隔離型設計、高安全性的特點，近年來得到快速發(fā)展。雖然產品功率較小，但應用場景靈活，使得傳統(tǒng)的工業(yè)發(fā)電設備呈現家電化的特征。

交流電網接入 低壓（無變壓器接入）安裝方式 安裝方式 支架、墻面 支架、墻面 支架、墻面 配電房、集裝箱

低壓(無變壓器接入)

低壓(無變壓器接入)、中、高壓(變壓器接入) 中、高壓(變壓器接入)運維要求 極低 低 中 高2戶用型易安裝、家電化、智能化組串式小功率變流器主要應用于戶用住宅，小型輕量化，便于安裝的結構設計是關鍵。2戶用型易安裝、家電化、智能化組串式小功率變流器主要應用于戶用住宅，小型輕量化，便于安裝的結構設計是關鍵。。設計更受市場青睞。能源管理正從工業(yè)領域悄然在人們日常生活中延伸。配合各種傳感設備、利用無線通信技術以及特定通訊協議，將眾多家用電器互聯互通，并集成能源管理控制方案于變流器，使其成為家庭能源管理系統(tǒng)(HEMS)的核心。多應用、高功率、易運維3商用型組串式中功率變流器廣泛應用于工商業(yè)屋頂，山地丘陵，農光漁光互補等分布式電站項目。近來，組串式變流器單機功率50kW至350kW不斷提高。因地制宜，充分考慮安裝的便捷性，減少現場配線施工等。無內部風扇設計，維護維修也多趨向免開蓋設計。直流側輸入路數的增加，減少了匯流還提高了可靠性。這些都是主流的設計理念。4電站型中高壓、強支撐、一體化大型電廠(風光儲電站)為降本增效，要求變流器功率進一步提升(1MW以上)。直流側1500V需求響應則要求需具備調頻、調壓、調峰、慣量響應、黑啟動、電池充放電、并離網運行、電網電壓故障穿越功能及有功無功調節(jié)等功能。集成變流器、中高壓變壓器一體化的集裝箱式解決方案將系統(tǒng)簡化，方便安裝施工，提高大型電站的可靠性。低功耗、快運算、新拓撲基于SiC、CaN等新材料開發(fā)的半導體功率器件損耗小，內阻低。基于功能強大，運算高速的DSP等控制器件以及多電平新型電路拓撲的應用，將使變流器的電能轉換效率，諧波等電能質量指標進一步提高，終端產品的機械結構、重量體積等也有望更趨于優(yōu)化。電氣安全觸電危害熱危害能量危害火災危害機械危害噪聲危害化學危害電弧危害電磁兼容/無線電發(fā)射抗擾度電氣安全觸電危害熱危害能量危害火災危害機械危害噪聲危害化學危害電弧危害電磁兼容/無線電發(fā)射抗擾度無線并網電網適應性防孤島效應故障穿越有功/無功控制協議功能安全/信息安全功能安全管理系統(tǒng)及硬件軟件信息安全通訊協議性能效率自動開關機軟啟動過載能力通訊環(huán)境溫濕度海拔雨雪風沙鹽霧地震觸電危險電壓值高于安全電壓的電壓都可能導致觸電危險。變流器應確?？煽拷拥?，若有必要，則應增設第二保護接地點。電氣間隙與爬電距離應按照標準要求設計。熱危險合理布局，充分考慮熱設計，使大功率發(fā)熱器件在合理的安全溫度范圍內工作。并考慮器件在特殊環(huán)境，長期時間工作條件下的不利因素。并選擇和使用能夠降低自燃或引燃的材料。能量危險使用者可接觸區(qū)域不得出現危險能量，維修者可觸及區(qū)無法避免的，應在相應位置施加警示，并且應在產品說明書中闡述安全的操作方式?；馂奈ｋU產品非正常工作或發(fā)生故障而引起的火等部件過溫而引發(fā)的火災。

機械危險觸。應考慮在正常安裝位置產品的穩(wěn)定構的機械承載能力。噪聲危險凡是使人感到厭煩或不需要聲音都可以叫噪聲。如果距離逆變器1米外的地方測得的噪聲大于80率，雖不至于有噪聲危險，但由于使用環(huán)境是居住的區(qū)域，故應該盡可能低的降低噪聲風險，不帶來任何影響人們生活的噪聲。而對大功率逆變器，如果存在噪聲風險，應該標識出風險，同時給出指導方法來降低噪聲?；瘜W危險產品中的某些部件或者材料在一定條件下產生化學物質的釋放。例如，電容、電池故障情況時，其中的電解液泄漏，導電部件因電化學作用而腐蝕等。功能安全產品功能越來越多的依賴軟件來實現，軟件在產品安全功能的實現中發(fā)揮的作用與日俱增，潛在的風險必須要加以識別和充分評估。

電磁兼容評估與測試。并網保護分布式電源占比不斷提高對電網的影響不可忽視。故此，要求變流器能檢測電網側和電源側發(fā)生的故障或各種異常情況，并適時響應電網變化，必要時斷開電網，避免危及電網正常運行或損壞供電裝置。環(huán)境影響應用場景中的環(huán)境因素，是影響產品安全、性能、可靠性的主要外因。日照輻射、溫濕度、風力、污染、雨雪、極端天氣等，對變流器中各個部件的持久可靠運行帶來極大的挑戰(zhàn)。市場 安規(guī) 電磁兼容 并網GB/T34120GB/T34133UL1741CSAC22.2No.107.1盟 EN62109-1(有光伏輸入)/EN62477-1(無光伏輸入

GB/T34120GB/T34133FCCEN61000-6-1EN61000-6-2EN61000-6-3EN61000-6-4

GB/T34120GB/T34133IEEE1547IEEE1547.1UL1741SBEN50549-1EN50549-2VDE-AR-NVDE-AR-N4105VDE-AR-N4110VDE-AR-N4120EN61000-6-1EN61000-6-2EN61000-6-3EN61000-6-4EN62109-1/EN62477-1德國澳大利亞

<50kW:JISC4412>50kW:62109-1/62477-1IEC62109-1/-2(有光伏、電池輸入)IEC62477-1(其他能源輸入)

61000-6-161000-6-261000-6-361000-6-4國國 61000-6-161000-6-261000-6-361000-6-4

<50kW:JETGR0003-1JETGR0003-4/-5/-6>50kW:JEAC9701AS/NZS4777.2備注：上述僅為部分市場準入標準。1.識別風險安全設計1.識別風險安全設計變流器的安全是最基本的要求。貫穿整個產品生命周期，從產品設計之初就應充分考慮所安全所涉及的防觸電、防火、防機械危險、防化學危險、電磁兼容等方面的重要問題。護 弧接入可再生能源的電源轉換裝置，即使在斷開交流電網后，通常輸入端也仍然會存在危險電壓。為了確保斷開電網后維保人員的安全，在非隔離型拓撲結構中，采用雙CPU分別獨立控制兩組串聯斷開裝置的冗余設計方案，成為PCS安全設計的基本要求，這一重要安全防護要求在IEC62109-2標準中也已明確規(guī)定。例如，使用繼電器作為交流并網斷開裝置。即使其中一組繼電器失效，另外一組繼電器仍可動作，以此，便可有效保持前級危險電壓與電網側的基本隔離，確保了維保人員的人身安全。隨著多模逆變器廣泛應用，該設計要求也變得復雜和多變。

直流接入電壓高壓化是未來發(fā)展趨勢。特別是商用、戶用系統(tǒng)的光伏組件大多安裝在住宅、樓宇屋頂，儲能電池部件也就近安裝。故此，防火安全尤其關鍵。高壓直流電弧是導致系統(tǒng)火災的主要原因之一，所以，具備直流拉弧檢測關斷裝置或者集成該裝置的變流器，可檢測出直流拉弧，將有效保障系統(tǒng)直流側安全。隨著光伏系統(tǒng)直流電弧故障保護標準IEC63027的正式發(fā)布，巴西成為第一個正式應用該標準的國家，歐洲多個國家也在也在醞釀推出相關法規(guī)要求。與此相比，儲能電池系統(tǒng)的直流電弧故障保護標準亟待推出。a2ControlAa2ControlA ControlBEarthedneutralissafetotouchNeutral b2OpenmainsdisconnectswitchArray1000VTouchpointwithpotentialhazardtoearthorneutralLineb1a1InverterRconductorRbatteryVDC萊茵洞察

中高壓直流產品IEC標準建設變流器內部器件，例如變壓器，繼電器，風扇等工作時都會發(fā)出聲音。由于商用、戶用變流器安裝在相對人員眾多的場所，當聲級過高引起人的煩躁時就成為了噪聲。這將直接妨礙人們的正常生活休息，長久以往還將對人的生理心理健康造成損害。另外，除了熟知的防火、防水、防塵、防雷、防觸電等安全問題外，變流器工作時的電磁輻射會否影響人體健康、會否對周邊其他電器設備造成干擾等問題也越來越受到終端用戶的關注。越來越多產品將無線功能集成在產品內部，使得無線相關要求成為必需的考核項。

在大規(guī)模光儲電站場景中，提升直流側電壓成為大功率PCS提高效率、降低成本的設計措施之一。但在IEC標準如IEC62109光伏PCE標準中，DC1500V是區(qū)分低壓和中壓的分界線，現有標準僅覆蓋低壓產品。目前在北美地區(qū)UL1741已加入中壓產品要求，但相應IEC中壓標準未見起草或發(fā)布。超越DC1500V的產品設計一方面在元器件選型時捉襟見肘，另一方面缺少標準支撐，成為掣肘產品往中高壓技術路線發(fā)展的關鍵因素。并網接入要求提高與此同時，變流器(PCS)隨之帶來的并網接入風險也同樣值得關注。全球主流市場對變流器并網準入要求逐年提高，一些新興市場也在逐步規(guī)范與完善并網準入要求。例如，2020年3月，在第一版IEEE1547-2018發(fā)布2年后，其測試方法IEEE1547.1-2020正式發(fā)布，標志著北美并網準入要求的更新工作正式開始。加州正在修訂當地準入法規(guī)，以符合IEEE1547.1-2020的要求。夏威夷已率先制定了相應法規(guī)，認可最新IEEE1547的技術要求。2020年12月AS4777.2-2020發(fā)布，澳洲進一步提高了其并網和安規(guī)準入要求，使儲能系統(tǒng)進入澳洲市場的門檻再次升高。標準新版本也已在修訂中，預計即將在不久的未來就會發(fā)布。同年，歐洲國家在RfG法規(guī)的要求下，紛紛制定或更新了各國并網要求。英國，法國，意大利等主要歐洲市場均更新了各自的并網要求。德國作為新能源應用技術領先的國家也推出了中高壓并網要求如VDE4110，VDE4120.

2.提升可靠性2.提升可靠性PAGE47PAGE472024年儲能白皮書4.2.5儲能系統(tǒng)4.2.5儲能系統(tǒng)儲能儲能是指通過能量介質或設備，把一種能量通過某種形式存儲起來，然后基于具體應用或需求，以一種特定能量形式釋放出來的能量循環(huán)過程。目前廣泛使用的儲能系統(tǒng)是指電化學儲能系統(tǒng)，即將太陽能、熱能、動能、電能、化學能等多種形式的能量轉化為電能并存儲起來，然后根據需求進行釋放的系統(tǒng)。

電化學儲能基于鋰離子電池的儲能技術近年來發(fā)展迅猛，并得到廣泛應用。不管是分布式發(fā)電系統(tǒng)、電力系統(tǒng)，還是微網系統(tǒng)，儲能系統(tǒng)的引入，都可以有效提升電力供應的穩(wěn)定性、連續(xù)性和經濟性。電化學儲能系統(tǒng)及控制策略儲能類型

典型額定功率

額定能量

特點 應用場合機械儲能

抽水儲能

100~2000MW

4~10hrs

規(guī)模大，技術成熟調峰，系統(tǒng)備用，電網穩(wěn)定控制規(guī)模大，技術成熟調峰，系統(tǒng)備用，電網穩(wěn)定控制規(guī)模大，技術成熟響應慢，需要地理資源1MW~300MW1~20hrs壓縮空氣

負荷調節(jié)，頻率控制和系統(tǒng)備用，電網穩(wěn)定控制

控制信息能量管理系統(tǒng)(EMS）電源轉換裝置(能量管理系統(tǒng)(EMS）電源轉換裝置(PCS)狀 控態(tài) 制信 信息 息狀 控態(tài) 制信狀 控態(tài) 制信 信息 息狀 控態(tài) 制信 信息 息 控制信息 狀態(tài)信息 儲能電池系統(tǒng) 電池管理系統(tǒng)(BMS)電池組電壓控制，UPS電磁儲能超導儲能kW~1MW2s~5mins響應快，比功率高成本高，維護困難暫態(tài)/動態(tài)控制，電能質量控制，UPS和電能質量成本高，儲能低超級電容 kW~1MW 1~30s成本高，儲能低

響應快，比功率高 電能質量控制，UPS和電能質量鉛酸電池kW~50MW1min~3hrs技術成熟，成本較小壽命低，環(huán)保問題電站備用，黑啟動，UPS，能量平衡電化學儲能

液流電池 kW~100MW 1~20hrs

電池循環(huán)次數長，可深充深放，適于組合；儲能密度低

電能質量，備用電源，調峰填谷，能量管理，可再生儲能鈉硫電池 1kW~100MW 數小時比能量較高，成本高，運行安全問題有待改進電能質量，備用電源，調峰填谷，能量管理，可再生儲能安全問題有待改進鋰離子電池 kW~鈉硫電池 1kW~100MW 數小時比能量較高，成本高，運行安全問題有待改進電能質量，備用電源，調峰填谷，能量管理，可再生儲能安全問題有待改進

暫態(tài)/動態(tài)控制，頻率控制，電壓控制，UPS和電能質量PAGE482024年儲能白皮書PAGE482024年儲能白皮書

從能源輸入角度：直流耦合系統(tǒng) “光伏充電”交流耦合系統(tǒng)直流耦合系統(tǒng)“混合輸入”直流耦合系統(tǒng) “光伏充電”交流耦合系統(tǒng)直流耦合系統(tǒng)“混合輸入”

電網接入：：側 ：

光伏接入：

風能接入：

混合接入：風、光、電網混合輸入 PAGE552024年儲能白皮書PAGE552024年儲能白皮書1高能量密度、大功率、多模式輸入1高能量密度、大功率、多模式輸入高能量密度：通過提升能量密度來降低產品體積和重量大功率：輸出功率和輸入側充電功率進一步提升，可達500W~3kW，滿足用戶大功率負載需求，同時降低充時間多模式輸入：支持市電、光伏、風電等輸入源一體化、智能化、高壽命、免維護一體化：將PCS和電池系統(tǒng)集成為一體，方便安裝，占地面積小智能化：與用電負荷、峰谷時段、電網調度等相結合，同時利用無線通訊，實現智能控制和調節(jié)高壽命：電池循環(huán)壽命進一步提升，質保周期可達10~15年免維護：提升產品可靠性陽臺儲能系統(tǒng)應用逐漸增多：一體化，智能化，安裝便捷，使用方便模塊化、集成化，并離網應用兼容模塊化：可靈活配置，擴大應用規(guī)模，集成化：光儲充一體化系統(tǒng)的應用將解決三個方面的問題：增加新能源的消納利用峰谷價差和V2G技術，提升經濟效益并離網切換兼容：便于多場景應用，滿足并離網切換需求規(guī)?；⑾到y(tǒng)化、一體化，高能量密度規(guī)模化：可靈活配置，擴大應用規(guī)模，高能量密度：系統(tǒng)能量提升，高性能，高性價比電氣安全觸電危害熱危害能量危害火災危害機械危害噪聲危害化學危害電磁兼容/無線電電磁干擾度電磁抗擾度發(fā)射性能接收性能電磁場評估電池安全電壓保護電流保護溫度保護電氣安全觸電危害熱危害能量危害火災危害機械危害噪聲危害化學危害電磁兼容/無線電電磁干擾度電磁抗擾度發(fā)射性能接收性能電磁場評估電池安全電壓保護電流保護溫度保護絕緣檢測功能安全/信息安全功能安全管理系統(tǒng)及硬件軟件信息安全通訊協議并網電網適應性防孤島效應故障穿越電能質量有功/無功控制并離網切換消防/防爆消防監(jiān)測消防控制滅火泄爆仿真評估通風仿真評估運輸安全海運空運道路運輸性能循環(huán)壽命容量能量密度充放電倍率截止電壓高低溫性能效率環(huán)境溫濕度海拔雨雪風沙鹽霧地震安裝法規(guī)要求安裝法規(guī)要求電氣安全隨著儲能技術的不斷進步，單個儲能系統(tǒng)的容量不斷提升，與此同時，系統(tǒng)電壓也由過去的安全低壓系統(tǒng)（≤60Vd.c.）逐步提升，系統(tǒng)電壓達到1000Va.c.和1500Vd.c.系統(tǒng)電壓的提升為儲能系統(tǒng)在成本、效率等方面帶了諸多優(yōu)勢，但是也使得電氣安全的問題日益凸顯。電池安全鋰離子的活躍性很高，導致鋰離子電池易燃易爆。而儲能系統(tǒng)具有容量大、電壓高等特點，使得儲能系統(tǒng)的電池安全特性尤為突出。為了保障儲能系統(tǒng)的電池安全性，應在電芯及電池系統(tǒng)的設計、制造和品控等方面加以控制，并結合大量的測試來驗證其安全性。

運輸安全儲能電池在運輸過程中會受到振動、沖擊等機械特性的影響，進而會影響其電化學特性，增加其安全隱患。隨著儲能系統(tǒng)容量的不斷增加，這種安全隱患同樣日益突出。降低儲能電池運輸安全隱患的措施涉及多個環(huán)節(jié)，諸如產品設計、制造、包裝、運輸規(guī)范以及相應的測試驗證。電磁兼容/無線電由于儲能系統(tǒng)包含大量的電子元器件，因此在工作過程中會存在電磁兼容的問題。儲能系統(tǒng)應具有在一定電磁環(huán)境中能夠正常工作（抗擾度）并且不對該環(huán)境中的任何事物構成不能承受的電磁騷擾（發(fā)射）的能力。因此對于儲能系統(tǒng)的電磁兼容性測試應包含兩個方面：電磁干擾（EMI）測試和電磁抗擾度（EMS）測試。其中電磁干擾測試包括傳導干擾測試和輻射干擾測試，電磁抗擾度測試包括傳導抗擾度測試、輻射抗擾度測試和靜電放電測試。無線通訊功能日趨融入儲能產品，藍牙、WIFI、4G等技術廣泛應用，射頻風險的評估也日趨重要。功能安全由于儲能產品的特殊性，其安全性需要結合多項安全功能來實現，包括電壓保護功

System

Software

IEC60730-1AnnexHV- Model Validation Validated能、電流保護功能、溫度保護功能、通信檢測功能、并網接口保護功能，并離網切換

SafetyrequirementsspeciTcation

SWsafetyrequirementsspeciTcation Testconcept:SSWsystemS

Validationtesting

software

tests,integrationtestsSW

TIntegration和風險降低三個方面，具體步驟如下：確定在儲能系統(tǒng)的預期使用壽命內與儲能系統(tǒng)相關的所有可預見的危險和事故；對于上述危險的發(fā)生概率及其嚴重性進行風險評估；在設計過程中消除或減少所評估風險的發(fā)生概率和嚴重性；告知用戶需要采用的附件安全防護措施。

ArchitecturespeciTcation

architecturespeciTcationSModuletestingS

ModuleconceptCoding

Moduletesting

testing TTLegendOutputVeriLegendOutputVeriTcationTTestdocumensDesigndocument;speciTcation目前儲能系統(tǒng)的應用中，包含了大量的并網應用。即儲能系統(tǒng)除了從電網輸入電能來充電之外，還需要向電網反饋電能，與電網產生能量的交互。這個過程就需要儲能系統(tǒng)滿足并網相關要求，主要包括電網接口保護、電能質量、電網支撐三大方面。戶用及工商業(yè)儲能系統(tǒng)兼容并離網功能目前已經成為一個趨勢，以滿足更多更復雜的應用場景。但是并離網切換的拓撲結構、器件選型，切換時間等方面還存在很多技術問題以及應用問題亟待解決。安裝法規(guī)要求隨著儲能系統(tǒng)的廣泛應用，涉及戶用，工商業(yè)，大型電力，各國各地區(qū)對儲能系統(tǒng)的電氣安裝要求不斷規(guī)范化，陸續(xù)出臺針對儲能系統(tǒng)的安裝法規(guī)。從電氣安全，設備及器件選型，接地，布線規(guī)則，安裝環(huán)境，消防及防爆等多方面對儲能系統(tǒng)的安裝和設計加以要求。市場 安規(guī)

功能安全 電磁兼容 并

安裝法規(guī)GB/TGB/T36547GB/T36548GB/T36558GB/T36558中國盟 62933series2PfG2698國 VDE-AR-NIEC62933series

IEC61508seriesIEC60730-1AnnexHIEC61508seriesISO13849-1/-2IEC60730-1Annex

EN61000-6-1EN61000-6-2EN61000-6-3EN61000-6-4EN61000-6-1EN61000-6-2EN61000-6-3EN61000-6-4IEC

EN50549seriesVDE-AR-N4105VDE-AR-N4110VDE-AR-N4120

IEC60364seriesIEC60364series美 UL9540UL9540A

UL60730-1AnnexHUL991+UL1998

UL9540

NFPA70NFPA855 61508series <50kW:JISC4412-1/JISC4412-2本 >50kW:62109-1(有光伏輸入) -/IEC62477-1(無光伏輸入)國 -

JISC4411-2(JIS61000-6-161000-6-261000-6-361000-6-4<10kW:KSC8564>10kW:KSC8565

<50kW:JETGR0003-4/-5/-6>50kW:JEAC9701<10kW:KSC8564>10kW:KSC8565ASNZSASNZS3000ASNES5139AS/NZS4777.2IEC61000-6-1IEC61000-6-2IEC61000-6-3IEC61000-6-4-62109-162040-1備注：上述僅為部分市場準入標準。發(fā)展儲能安全為本系統(tǒng)能量密度顯著提高發(fā)展儲能安全為本系統(tǒng)能量密度顯著提高隨著行業(yè)的發(fā)展，對儲能系統(tǒng)認知的深入，全球各地區(qū)對于儲能系統(tǒng)的市場準入要求也逐漸趨于一致。即從電池安全、電氣安全、功能安全、電磁兼容/無線、并網，安裝要求等多個維度全方位提出要求，確保儲能 系統(tǒng)的安全性。雖然一定程度上加大了儲能系統(tǒng)的設計難度，但是從長遠來看，對整個行業(yè)的發(fā)展有著非常積極的促進作用。

隨著電芯容量的持續(xù)提升，電力儲能集裝箱的容量持續(xù)提升，有利于企業(yè)降低成本。但是風險也在持續(xù)增加。對于企業(yè)的熱管理，防火防爆設計，消防管理提出了更高的要求。功能安全愈加重視 安裝法規(guī)一致性功能安全愈加重視安裝法規(guī)一致性基于儲能系統(tǒng)的高風險性，功能安全的完整性和可靠性是儲能系統(tǒng)安全特性的核心。無視功能安全評估，或者僅僅采用文檔評估等流于形式的功能安全評估會導致安全功能的缺陷，進而放大儲能系統(tǒng)的風險性。因此，必須從開發(fā)流程、系統(tǒng)架構、硬件設計、軟件設計等方面深入全面評估，同時結合軟硬件的故障插入測試，確保產品安全。

由于儲能系統(tǒng)的復雜性和危險性，各國各地區(qū)對儲能產品的安裝要求日趨細致和嚴格，制造商在設計儲能產品時應參考并遵循目標市場的安裝法規(guī)，設計出符合當地安裝法規(guī)的合格產品。儲能熱管理趨勢：液冷全面化 并離網切換應用儲能熱管理趨勢：液冷全面化并離網切換應用液冷方案在冷卻效果和溫度一致性方面都具有明顯優(yōu)勢，采用液冷方案的儲能系統(tǒng)不管是在溫度特性、效率和壽命方面均有顯著提升。

為適應多應用場景的需求，并離網切換功能被廣泛應用，應根據實際系統(tǒng)配置和應用，選擇合適的切換裝置及控制邏輯，避免由于切換裝置應用導致新的安全風險出現。4.2.6消防及防爆4.2.6消防及防爆從電化學的角度看，鋰離子電池本質上是不安全的。一旦有設計、制程方面的缺陷，或者使用、運輸過程中出現短路、撞擊、加熱等濫用狀態(tài)，很容易導致熱失控。而熱失控時排除的氣體是易燃的，容易引起起火和爆炸。因此，儲能系統(tǒng)的設計時需要考慮消防安全。一方面從設計、制程和使用等多個方面降低熱失控概率，另一方面從系統(tǒng)層面增加消防措施。當電池熱失控產生的可燃性氣體聚集在密閉空間內極易產生爆炸風險，因此儲能系統(tǒng)的防爆措施已經成為必不可少的一部分。圖片來源：網絡PAGE632024年儲能白皮書PAGE632024年儲能白皮書消防通風系統(tǒng)：通風系統(tǒng)仿真示意圖通過防爆系統(tǒng)來預防儲能系統(tǒng)因失效所產生的爆燃及爆炸風險可分為減小氧化劑濃度，減小可燃氣體濃度及利用惰性氣體防止爆燃爆炸等相關措施。其中最主要的措施為減小可燃氣體濃度，暨將鋰電出儲能系統(tǒng)因電池失效所產生的可燃氣體通過強制排風的方式排出箱體，以達到預防可燃氣體爆燃及爆炸的目的。滅火劑種類 常用滅火劑名稱 通風系統(tǒng)：通風系統(tǒng)仿真示意圖通過防爆系統(tǒng)來預防儲能系統(tǒng)因失效所產生的爆燃及爆炸風險可分為減小氧化劑濃度，減小可燃氣體濃度及利用惰性氣體防止爆燃爆炸等相關措施。其中最主要的措施為減小可燃氣體濃度，暨將鋰電出儲能系統(tǒng)因電池失效所產生的可燃氣體通過強制排風的方式排出箱體，以達到預防可燃氣體爆燃及爆炸的目的。氣體滅火劑鹵代烷1301、哈龍1211銷毀燃燒過程中產生的游離基，形成穩(wěn)定分子或低活性游離基CO2、IG-541、IG-100稀釋燃燒區(qū)外的空氣，窒息滅火潔凈氣體滅火劑如：HFC-227ea/FM-200(七氟丙烷)HFC-236fa(六氟丙烷)、Novec1230、ZF2088分子汽化迅速冷卻火焰溫度，窒息并化學抑制水基滅火劑

水、AF-31、AF-32、A-B-D滅火劑水成膜泡沫滅火劑

瞬間蒸發(fā)火場大量熱量，表面形成水膜，隔氧降溫，雙重作用泄爆系統(tǒng)：泄爆系統(tǒng)仿真示意圖泄爆系統(tǒng)設計是為當系統(tǒng)發(fā)生爆燃時將壓力卸放至指定區(qū)域，減小爆燃對于儲能系統(tǒng)自身結構損害以及避免對周邊財產及人身安全產生危害。泄爆系統(tǒng)：泄爆系統(tǒng)仿真示意圖泄爆系統(tǒng)設計是為當系統(tǒng)發(fā)生爆燃時將壓力卸放至指定區(qū)域，減小爆燃對于儲能系統(tǒng)自身結構損害以及避免對周邊財產及人身安全產生危害。氣溶膠滅火劑

固體或液體小質點分散并懸浮在氣體介質中形成的干粉滅火劑 干粉滅火劑 (磷酸銨鹽、氯化鈉、硫酸銨) 化學抑制或隔離窒息滅火

氧化還原反應大量產生煙霧窒息

3基于UL9540A對于儲能系統(tǒng)熱失控及熱蔓延的評估方法衍生出對于儲能系統(tǒng)大規(guī)?；馃囼灥脑u估，目的在于探究系統(tǒng)大規(guī)?；馂膶τ谙噜徬到y(tǒng)以及周圍建筑及設施的影響，評估火災蔓延的可能性，為儲能項目現場安裝及消防評估提供指導。1隨著儲能產品能量密度的不斷提升，應用規(guī)模不斷擴大，為提升消防措有效性的同時兼顧環(huán)境友好性，高效和環(huán)保已逐步為滅火介質的基礎要求措施的必備條件之一。同時，外殼、防火墻等設施的耐火能力也在同步提升，為儲能產品安全增加保障。通過建模仿真的評估手段對儲能系統(tǒng)不同失效方式及危害程度的測試情況及結構設計進行失效場景的假定，同時以儲能系統(tǒng)失效所排放可燃氣體的性質確定安全濃度范圍，最后將結合系統(tǒng)結構設計及通風能力設計來模擬相關假定情況下系統(tǒng)的通風能力及系統(tǒng)觸發(fā)邏輯。以此驗證系統(tǒng)消防設計能力并展示系統(tǒng)在失效及消防系統(tǒng)動作內部的細節(jié)，識別潛在風險。相較于計算和實測的評估方法，建模仿真兼顧有效性和經濟性，并可對多種失效場景進行探究，對系統(tǒng)設計提供更全面的支撐。泄爆系統(tǒng)的設計是基于系統(tǒng)失效是所產生的可燃氣體性質，如燃燒速率，最大爆炸壓力及混合氣體熱容比等，對箱體因失效所產生的最大風險點時所產生的爆燃危害進行建模仿真。最終驗證系統(tǒng)泄爆設計有效性，同時也可對系統(tǒng)設計進行指導與，更可以為后續(xù)爆炸試驗提供有力的場景設置依據。相較于計算和實測的評估方法，建模仿真兼顧有效性和經濟性，并可對多種失效場景進行探究，對系統(tǒng)設計提供更全面的支撐。選擇優(yōu)質電芯 非金屬材料選型選擇優(yōu)質電芯非金屬材料選型安全性高，一致性好的電芯，從根本上降低熱失控發(fā)生概率。

根據各部位非金屬材料的最高工作溫度，確定非金屬材料溫度范圍的選型根據非金屬材料的作用、應用位置、與帶電體接觸情況，確定非金屬材料的阻燃等級。?防火外殼，阻燃需要滿足5VA?與帶電體直接接觸的非金屬材料，阻燃等級不低于V1合理電氣設計各電氣回路設計合理的過流保護機制和器件，以應對過載和短路故障合理電氣設計元器件選型方面增加溫度范圍的考量，確保工作過程中不超過器件的溫度上限適宜的散熱方式消防設計在布線和配電方面，避免發(fā)熱部件直接或間接影響電芯消防設計電池管理系統(tǒng)消防設計需按照“預防為主，防消結合”的原則。即消防系統(tǒng)應包括火災檢測和預警裝置、自動滅火裝置兩大部分。電池管理系統(tǒng)正常工作和單一故障下，BMS均應正常執(zhí)行保護動作，確保電芯工作在安全操作范圍內功能安全功能安全基于電芯的安全操作范圍，確定BMS的保護閾值，包括電壓、電流、溫度等正常工作和單一故障下，BMS均應正常執(zhí)行保護動作，確保電芯工作在安全操作范圍內

火災檢測和預警裝置鋰電池儲能系統(tǒng)在發(fā)生熱失控進而發(fā)生自燃的過程中，會伴有氣體、煙霧及能量的釋放，甚至還會有明火燃燒?；馂臋z測和預警裝置應包含煙感、溫感和光感等探測裝置，同時可根據不同電池特性，有針對性的增加氣體探測器。動自動滅火裝置。

自動滅火裝置由于鋰離子電池熱失控機理和燃燒過程的特殊性，對于滅火裝置尤其是滅火介質提出了新的要求。通風設計通風設計通風系統(tǒng)是控制爆燃的風險主動措施，通過一系列的檢測，控制和排風的安全聯動控制來降低箱體內可燃氣體的濃度，避免爆燃危害的發(fā)生。通風系統(tǒng)設計主要由以下幾點要求：通風系統(tǒng)仿真示意圖可燃氣體傳感器的種類，數量，位置需要配置合理以便檢測箱體內氣體濃度通風系統(tǒng)仿真示意圖氣體傳感器觸發(fā)濃度閾值需要設置合理以有效觸發(fā)安全聯動系統(tǒng)進出風口位置及箱體內部流場需設計合理，達到最佳的換氣效果，避免產生死角導致氣體聚集進排風風機需要預留足夠的排風量來有效降低箱體內可燃氣體濃度通過主動排風的系統(tǒng)將箱體內的可燃氣體平均濃度維持在25%LFL限值以下，以預防爆燃及爆炸風險。泄爆設計泄爆設計泄爆系統(tǒng)是減緩爆燃風險的被動措施，通過在箱體上布置泄爆板等泄壓裝置，在爆燃發(fā)生時通過定向泄爆的方式將爆燃產生的壓力及火焰卸放至外部環(huán)境，達到控制爆燃風險的目的。泄爆設計主要由以下幾點要求：泄爆系統(tǒng)仿真示意圖泄爆板等泄壓裝置的開啟壓力與面積大小需要滿足泄爆需求泄爆系統(tǒng)仿真示意圖泄壓出口位置選擇及排布需要考慮爆燃發(fā)生位置及壓力傳播路徑泄壓出口需要保證無遮擋，以避免泄爆板無法完全打開，影響泄爆效果必要時可使用導流裝置或滅炎裝置來輔助泄爆泄爆系統(tǒng)設計需要將箱體內的受控爆炸壓力減緩至箱體設計強度以下，讓箱體結構保持完整的同時最大程度上減小對周圍環(huán)境的危害。電芯電芯設計或制程中存在缺陷，容易發(fā)生熱失控消防設計消防設計缺失或不充分，在系統(tǒng)產生起火等現象時，不能及時預警或不能提供有效滅火措施，同時外殼或建筑外墻需要具有一定時間的耐火能力。電芯電芯設計或制程中存在缺陷，容易發(fā)生熱失控消防設計消防設計缺失或不充分，在系統(tǒng)產生起火等現象時，不能及時預警或不能提供有效滅火措施，同時外殼或建筑外墻需要具有一定時間的耐火能力。儲能系統(tǒng)火災特點：電氣設計電氣設計不合理，系統(tǒng)易發(fā)生短路、過流等異?，F象電氣設計電氣設計不合理，系統(tǒng)易發(fā)生短路、過流等異?，F象2、火焰形狀為噴射狀，燃燒速度快，溫度高，噴射距離遠，同時伴有熔融物飛出3、逸出的氣體成分復雜且有強烈毒性功能安全安全功能不完整，BMS缺少足夠的能力將電芯有效控制在安全范圍內，EMS缺少統(tǒng)籌協調主回路系統(tǒng)和輔助控制系統(tǒng)的能力。功能安全安全功能不完整，BMS缺少足夠的能力將電芯有效控制在安全范圍內，EMS缺少統(tǒng)籌協調主回路系統(tǒng)和輔助控制系統(tǒng)的能力。非金屬材料選項非金屬材料選項不當，工作溫度、阻燃等級不滿足要求，不能起到隔熱阻燃等作用助燃劑鋰離子電池熱失控后正極材料分解產生氧分子引火源非金屬材料選項非金屬材料選項不當，工作溫度、阻燃等級不滿足要求，不能起到隔熱阻燃等作用助燃劑鋰離子電池熱失控后正極材料分解產生氧分子引火源正負極的反應熱，電極與電解液的反應熱，電解液分解的反應熱,系統(tǒng)過流產生的熱量FireFuel可燃物鋰離子電池的自身構造和材料特性提供了可燃物，包括釋放可燃氣體，氫氣及其他碳氫化合物系統(tǒng)中的非金屬材料也提供了可燃物和助燃物防爆設計防爆設計若可燃性氣體在箱體或建筑內累積達到一定濃度無法及時排出，則有極大爆燃或爆炸風險，需要特定設計有效排出可燃氣體或減小爆燃或爆炸產生的危害。市 場 標準及法規(guī)國 GB4715,GB4716,GB4717,GB50898,GB50370,GB51048,GB/T36547盟 EN54-7,EN54-5,EN54-2/A1,62933國 2PfG2698,VDE-AR-N2510-50,美 UL9540A,UL9540,NFPA855,NFPA1,日本國 -亞 AS/NZS5139備注：上述僅為部分市場準入標準。儲能系統(tǒng)熱失控及蔓延測試評估消防設計必不可少儲能系統(tǒng)熱失控及蔓延測試評估消防設計必不可少在電芯發(fā)生熱失控時，儲能系統(tǒng)內部是否發(fā)生顯著著火，火焰是否會蔓延到附近的電池，釋放的氣體成分，熱釋放率現象和指標成為評判儲能系統(tǒng)燃燒特性及對應消防措施制定的主要依據。UL9540A針對儲能系統(tǒng)的大規(guī)模燃燒測試提供了四個層面的測試方法，分別包括電芯、模組、電池系統(tǒng)和儲能系統(tǒng)裝置。

為了及時發(fā)現儲能系統(tǒng)的起火事件，并啟動滅火措施，儲能系統(tǒng)應該考慮配備完善的消防設施。消防設施的配置和選型可以基于UL9540A的測試結果。滅火劑的選項應考慮吸熱降溫能力高、安全無毒、穩(wěn)定性好等特征。大規(guī)模火燒測試評估大規(guī)?；馃郎y試評估功能安全不容忽視基于儲能系統(tǒng)的高風險性，安全功能的完整性和可靠性是儲能系統(tǒng)安全特性的核心。無視功能安全評估，或者僅僅采用文檔評估等流于形式的功能安全評估會導致安全功能的缺陷，進