CFIC2024哲弗 熊火:《科技创新护航双碳战略安全发展，破除电池安全焦虑》

各位领导、各位来宾，下午好！非常荣幸今天能够参加CFIC2024中国消防安全产业大会，今天我分享的题目是《科技创新护航双碳战略安全发展，破除电池安全焦虑》。

储能安全

近几年，大家可能经常听到两个词：新能源汽车、储能。新能源汽车和储能的发展已经给这个行业带来了创新和升级，并进一步推动绿色低碳经济的发展。所以新能源汽车和储能，实际上已经是双碳战略的必由之路。

在发展新能源汽车、储能和整个双碳战略的过程当中，安全是基础和前提，因为无论是能源、安全还是经济发展，或者是环境环保，最离不开的就是安全。所以安全是双碳战略的生命线。

目前中国已经是全球碳中和的主战场，怎么看呢？因为中国是全球能源最大的生产国以及消费国，中国已经在能源转型以及在绿色可持续发展方面做出了举世瞩目的成就，也是找出了一条符合我们国情、顺应全球的发展趋势，并适应当前时代发展需要的能源转换之路。所以，目前中国也是全球碳中和的主战场。

那么什么是储能呢？字面意思理解，就是把我们获得的能源通过合适的方式把它储存起来，然后在我们需要的时候进行释放的过程。所以对于储能来说，我们可以把它当作“电冰箱”储存食物，需要的时候拿来用。但是对储能有什么样的要求呢？我觉得应该把它当作一个“保险箱”，因为安全是双碳战略的生命线，能源的安全是很重要的，储能除了需要最基本的节能、环保、高效、可靠这些要求以外，实际上最重要的前提还是安全，因为储能的使用一定要像“保险箱”一样安全。

近年来，随着储能暴涨式的增长，也出现了一些储能安全事故。比如，最近8月19日美国加州的高速公路上一辆卡车撞树起火，这里面有几个主要的数据：导致持续燃烧16个小时，温度达到537度，用了将近190吨的水才把这个火扑灭。再来看看韩国近年来新能源车的事故，这都是一些地下车库的火灾，296起，导致12人死亡75人受伤，财产损失将近1.5亿人民币；现代奥特莱斯购物中心发生新能源汽车火灾，致7人死亡1人重伤；还有韩国仁川一超高层建筑地下车库中，一辆新能源汽车在没有充电、静止的情况下发生火灾，视频中能看到烟雾弥漫，发生了突然性的爆燃。

全球储能火灾中，今年5月份在德国锂电池储能电站发生火灾，5月份在美国加州全球最大的储能电站的火灾燃烧14天，6月份韩国的电池厂死亡23人，其中还有19人是我们中国同胞。

所以，储能安全可以说是“储能之痛”，因为它不是简单的电池堆积连接就能经常使用的，它需要电化学技术、电力电子技术、数字技术与热技术的综合系统。在当下储能市场爆炸式发展的同时，带来的安全问题也是非常值得深思和考虑的，这需要整个储能行业、大家共同携手来攻克。原因是什么呢？因为使用到的储能、电化学储能，现在绝大部分还是使用锂电池的技术，而锂电池的化学特性是非常活跃的，一旦发生热失控，它会在极短的时间内释放大量的热量，所以它的火灾基本上是属于燃烧+爆炸，危险级别非常高。

所以，储能当中我们用到的锂电池电芯，电芯安全不代表模组安全，模组安全不代表Pack安全，Pack安全不代表整车安全不代表整簇安全，储能簇级安全不代表储能舱级安全，整车安全不代表停车场安全，储能舱级安全不代表储能电站安全。所有这些，从小的电池构成到整体的储能所在的场所，都不能说因为一个小的电池组合的安全性能就能代表整个区域的安全性。

哲弗锂电池安全闭环解决方案

所以电化学储能的安全到底是什么？对消防来说，它的安全是“消+防”还是“防+消”？从我们哲弗对锂电池安全研究的角度来说，电化学储能应该是先防后消的结合，因为预防是非常重要的，所以它的安全根本实际上就是对锂电池安全的重要预防。

目前，哲弗是中国属于首个液冷液热锂电池安全管理系统的开创者，全球首创“锂电池安全液囊”，率先批量应用，投放市场已经8年之久。

这是我们现在哲弗全球首个锂电池安全闭环解决方案的整体示意图，这也是代表哲弗智能目前的核心技术。我们把它称之为锂电池的安全四级联防闭环解决方案，一共分为四个层面：第一级BITS液冷温控，采用（Free Cooling）液冷液热智能温控的技术，先确保锂电池在正常的工作环境温度里面，它的精度可以达到±1度。第二级BIDS监测预警，可以实时地采集锂电池正常工作下的一些基本信号参数，这些参数涵盖了烟雾、温度、一氧化碳、氢气、电解液释放产生的气体和一些可挥发有机物的气体。一旦第二级探测到的这些参数，变量参数达到它的阈值之后，它即刻会启动我们第三级BICS冷却抑制系统，冷却抑制系统会根据预设的冷却喷放策略，对电池包进行多次喷放，最大程度地抑制电池包的火灾以及复燃。第四级CTFES舱级消防灭火，当锂电池的热失控依旧存在，而且在蔓延时，那我们会启动舱级的消防灭火，包括气体灭火、水喷淋灭火，同时也会实时探测整个舱体可燃气体的浓度，当浓度达到它的阈值以后，也会自动启动通排风装置，这样也会尽量地把整个舱体内一些有毒有害的气体往外排出。另外，也会考虑整个舱体的压力等级，会设置一些泄爆装置，因为锂电池火灾是燃烧+爆炸的危险，所以我们采用一些泄爆装置，自动根据舱体内的压力等级，自动打开卸压，确保发生热失控的储能箱不会殃及周边正常工作的储能箱，或者可能存在的人员的威胁。

从公司建立以来，哲弗一直专注于对锂电池的热安全技术攻克，我们不断地对锂电池正常工作的一些特性进行机理研究，同时对热失控前后发生的各种火灾进行多次测试验证，这些帮助我们积累了丰富的数据，为我们的产品开发、生产制造环节提供了最有力的依据。

我们现在四级联动方案，这个闭环解决方案已经在很多的场所应用，特别是在车用领域，比如说新能源乘用车、城市巴士、长途客车、重卡、换电站等。在车用领域，主要是BITS、BIDS、BICS这前三级，以预防为主的锂电池热安全的管理。对于储能场景，BITS、BIDS、BICS、CTFES这四级的联防完全覆盖储能箱20尺储能集装箱、工商电柜、家用储能、数据中心、电信、机房、电动船舶的需求，都能完整进行四级联防的闭环解决方案。

实际上，前三级的“主动安全+监测预警+被动安全”的保护以及预防，我们称之为液冷液热的温控系统，再加上Pack级的探测和抑制，已经成为储能行业一个必备的配置，已经达成行业共识。

我们的一些产品能够在不同的场景中适用。比如车用领域，主要应用四级联防当中的前三级（BITS+BIDS+BICS），有我们的BITS产品、BIDS产品、复合型的探测器、气体压力探测器、烟雾传感器以及BICS全氟己酮冷却抑制装置，适用于不同的车型，因为对于客车、重卡，它的使用环境以及可装载设计的位置、空间也是不一样的。

对储能的产品，我们也是覆盖BITS、BIDS、BICS。例如，我们的BITS液冷液热的产品从3KW – 65KW，多参数复合型的探测器，有内置式的和插拔式的，都是适用于电池包内的探测、Pack级的探测。然后BICS电池包FK-5-1-12全氟己酮冷却抑制装置，也是根据不同储能箱以及工商柜的储能容量来选配是的这种内储压式冷却抑制装置，还是用泵式的冷却抑制装置。

对于储能产品舱级的消防，我们可以分为火灾探测与控制、气体灭火、水喷淋灭火、可燃气体探测、防爆通排风、泄爆装置，对于舱级我们做到了这几个方面的消防子系统，有点类同于我们传统的消防，但是对于储能行业的应用角度来说，它可能对于环境的要求更高、对抗电磁干扰的能力要强、可靠性更高。

这是哲弗储能锂电池热安全闭环解决方案(BITS+BIDS+BICS+CTFES)，我们可以根据不同项目的需求，提供这五种不同的解决方案，包括方案一（Pack级探测、Pack级冷却抑制），方案二（Pack的探测、簇级冷却抑制入包），方案三（簇级吸气式探测、簇级冷却抑制入包），方案四（簇级探测、簇级冷却抑制入包），方案五（舱级探测、舱级灭火）。

根据锂电池热失控的情况，大会上孙教授也提到，它现在的技术主要是在Pack级，还没法到达锂电池电芯的这个层面，基本上是电池包Pack级的探测，所以，我们从它最小的单元到整个簇级到大的舱级的保护都提供对应的各级产品。

我们怎么来开发我们的产品呢？哲弗一直致力于锂电池失控的特性研究，所以我们获得有将近350项的知识产权。是行业内第一家采用车规级的认证要求来进行产品的开发管理，同时，对于交通/储能这些行业的应用的特点，我们做了非常深入的研究，也是有全面地去了解对于交通以及储能领域，应该是怎样的可适用的产品。

刚才也提到了整车电池模组以及储能的包级、簇级、舱级电站，通过这五个方面：创新性机理研究、产品设计、工艺设计、产品生产、系统集成，各个方面都有完善的体系来进行全程的开发。

这是我们提供了一个测试台架，而且是我们哲弗自研进行制造的，可以达到1000升的有效容积，实现模组级的探测，以及产气、产热、气体成分多参量地采集它的数据进行分析。

我们同时也提供不同的实验舱，比如商用车Pack级、乘用车Pack级以及储能箱的Pack级电池簇/整舱级的火灾灭火实验，这些电池舱实验数据为我们的这些产品开发，以及真正项目的工程性的安装及效果验证都起到了最基本的作用。

在哲弗做的几个锂电池不同整包类型的火灾试验中，可以看的，在乘用车小电池包的抑制比较实验中，空白起火时火焰燃烧，在安装哲弗抑制装置之后，早期有电解液气体释放，马上就进入了冷却抑制状态；还有不同的电池包小包的探测比较实验，热失控没有保护机制的情况，与右边进行冷却抑制的比对。可以看到，从左边的电池包发生火灾以后，是把它完全静默在水里面还是在不断地冒泡，实际上就是它热失控的过程还在进展中，正在不断地产生大量的气体。右边我们通过极早的预警探测以后进行冷却抑制，整个环境被冷却的抑制剂覆盖包裹了，经过大概几分钟后，基本上火灾就完全被抑制了。另外就是簇级的火灾抑制比较试验，它是采用簇级的抑制入包的方式，在左边的有根竖管就是冷却抑制喷放的管路。整个试验时间将近十几分钟到二十分钟，后来基本上就是在这样一个状态下把整个火灾都抑制了。

哲弗智能

哲弗是首个获得应急管理部三个“首张”技术鉴定证书的企业：电动汽车全氟己酮火灾抑制装置的技术鉴定证书、储能专用的内置式和插拔式的复合型火灾探测装置的技术鉴定证书。

我们按照车规级的认证来进行我们的研发、设计、生产、制造，因为车规级对于整个产品的安全性、可靠性、耐久性都有很高的要求，同时对供应链的管理也有非常严格的要求。我们的知识产权已经拥有350多个，也参加国家的相关标准的制定，1项主编，1项参编，其他是用于储能行业相关的团体标准。我们也是一家获得国家专精特新--重点小巨人企业，2017年哲弗四级联防得到了国际先进技术评定的企业。与清华大学/中科大建立锂电池燃烧安全测试基地，与应急管理部上海消防研究所建立了电化学储能安全防护重点实验室。

同时，我们也积极地参与到储能行业的市场活动中，这个是我们2023、2024连续两届作为联合主办方，筹办中国储能消防安全产业联合创新发展高峰论坛，并获得了行业内各界人士的参与关注；同时，我们也是长三角储能及安全产业链联盟理事长单位；哲弗董事长李飞受邀参加了亚洲消防国际会议，把我们四级联防的方案传播到海外、传播到亚太地区，受到“一带一路”这些国家官员的高度评价与认可。

这是我们一些主要的客户，比如商用车的、重卡的以及机场换电站的，比如上海机场、北京大兴机场、浦东公交、北京公交。储能集成商的，包括比亚迪、宁德时代、阳光电源、 远景，包括一些头部的终端用户：国电、中国石化、中广核，也有这些电芯的制造商，都是我们的合作伙伴。

这里只能抛砖引玉，大家如果想更多地关注哲弗的话，可以关注哲弗，我今天的分享就到这里，谢谢！