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《电力储能锂电池安全标准IEC 63056发布》

  • 来源专题：中国科学院文献情报先进能源知识资源中心 |领域情报网
  • 编译者： guokm
  • 发布时间：2020-07-16

  • 由于IEC 63056:2020涵盖了各种电储能系统的电池，因此标准仅规定了常见及最低的要求。

    　　据IEC官网消息，IEC 63056:2020 《Secondary cells and batteries containing alkaline or other non-acid electrolytes - Safety requirements for secondary lithium cells and batteries for use in electrical energy storage systems》于2020年3月27日正式发布。IEC 63056:2020由IEC/SC21A归口，其下设的WG5工作组负责制定。

    电储能系统中使用的含碱性或其他非酸性电解质的二次锂电池和蓄电池的安全要求

    　　IEC 63056:2020规定了最高直流电压为1500 V的电力储能用二次锂电池和电池组的安全要求和测试。IEC 63056:2020仅给出了电力储能用二次锂电池和电池组的附加或特殊要求，其基本安全要求在IEC 62619中规定。

    　　由于IEC 63056:2020涵盖了各种电储能系统的电池，因此标准仅规定了常见及最低的要求。IEC 63056:2020产品的应用示例有：

    　　电信系统

    　　中央应急照明和报警系统

    　　固定启动系统

    　　光伏系统

    　　家用（住宅）储能系统（HESS）

    　　大型能量存储系统：并网/离网

    　　此外，IEC 63056:2020还适用于不间断电源（UPS）系统中的电池和电池组，但不适用于IEC 61960-3所涵盖的500 Wh及以下的便携式系统。

    　　中国电子技术标准化研究院（赛西，CESI）作为IEC/SC21A国内总归口单位，多年来一直积极参与电池领域相关的国际标准化活动，负责向IEC推荐行业专家、组织电池行业相关单位成员参加IEC/SC21A国际会议、答复IEC文件和投票工作。赛西专家作为IEC 63056:2020的项目组成员和起草人直接参与了该标准的起草工作。

    　　下一步，赛西作为IEC/SC21A国内总归口及工信部锂离子电池安全标准特别工作组组长及秘书处单位，将积极组织开展IEC 63056:2020的国家标准转化工作，欢迎电池工作组成员及相关单位积极参与。

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  • 《2025锂电池储能十大技术进化趋势“预测”》
    • 来源专题：能源情报网监测服务平台
    • 编译者：郭楷模
    • 发布时间：2025-02-18
    • 随着全球能源转型加速，锂电池储能技术正经历前所未有的革新。2025年，储能市场将从“规模扩张”转向“价值重构”，技术创新成为行业竞争的核心变量。 海内外市场2025年第一展开展在即，将开启了一年一度产品、技术比拼的“盛大狂欢期”。此文将罗列锂电池储能十大技术进化趋势预测，涵盖热管理、系统架构、材料迭代等多个维度，也欢迎业界留言。 趋势一：组串式架构将主导大储系统设计 组串式储能系统凭借“一簇一管理”的精细化控制，加速替代传统集中式架构，成为大储领域的主流选择。 每个电池簇独立连接PCS，避免簇间环流和热失控扩散，系统安全等级提升至IP67标准。华能集团2025年4.5GWh构网型储能招标明确要求组串式方案。 模块化设计支持按需扩容，单机功率达215kW的组串式PCS可并联扩展至百兆瓦级。三峡能源肇东100MW/200MWh项目即采用此方案。 此外，组串式系统通过减少并联损耗和冗余设备，初始投资成本大幅降低，全生命周期放电量提升。 例外，阳光电源PowerTitan2.0实现全生命周期放电量提升8%。 趋势二：热管理技术向“智能液冷+全域温控”跃迁 热管理系统(TMS)将从传统的风冷、液冷分离式设计，向高度集成化、智能化的多源协同方向发展。 智能液冷+全域温差控制技术，采用矩阵式热管理设计，是重要风向之一。例如，天合储能即将亮相英国储能峰会(Energy Storage Summit 2025)Elementa 2 Pro配备了智能温控系统，采用混合冷却技术，即使在极端条件下也能将电芯温差控制在≤2.5°C，确保每个电芯都能在最佳温度下运行，从而延长系统寿命并提升效率。 AI动态调控成热管理技术的核心跃升点，可通过AI算法实时预测热负荷，优化空调群组调度指令。 华为在去年的工商储新品采用风液智冷技术;而阳光电源PowerTitan2.0采用液冷PACK+液冷PCS“全液冷”散热，并搭载AI仿生热平衡技术，具备速冷、微冷、加热三种控温模式。 趋势三：构网型储能与电网深度融合 储能变流器(PCS)采用虚拟同步发电机技术，模拟发电机组的转动惯量和阻尼特性，以平稳渡过并离网切换的黑障盲区，具备故障穿越能力。 构网型储能系统能够自主设定电压参数，输出稳定的电压与频率，既可并网也可离网运行，为电力供应提供更大的灵活性和自主性。 多家企业如阳光电源、南瑞继保、华为、金风零碳、远景储能等都在构网型储能技术方面取得了显著的进展，并成功落地了构网型储能项目。如阳光电源干细胞电网技术，已经助力英国、广西等海内外多个项目实现构网。 趋势四：半固态/固态电池迈向应用元年，或将成为300Ah+升级方向。 固态电池在能量密度(400Wh/kg以上)与安全性(无电解液泄漏风险)上的突破，将重塑储能技术路线。 储能领域，海博思创与合作伙伴深入合作，采用行业领先的无机-有机复合固化技术，成功解决了传统固态电池固-固接触离子导电性差和界面不稳定的问题，首次实现了半固态技术在大容量储能产品中的工程化应用。 更进一步，宁德时代、比亚迪、清陶能源等企业推进硫化物固态电解质技术，循环寿命加速突破，2025年有望实现兆瓦级示范项目。 据高工储能不完全统计，从2024年开始至2025年开年，储能招投标已累计释放近1GWh的固态电池采购需求。固态电池凭借在安全、能量密度、循环寿命等多个方面的综合提升，也成为第二代300Ah+储能电池升级的核心方向之一。 趋势五：钠离子电池开启“低成本储能”时代 钠电池凭借资源丰富性(钠储量是锂的420倍)和低温性能优势(-40℃容量保持率≥80%)，成为众多储能场景的理想选择。高工产业研究院(GGII)预测，预计2024年我国钠离子电池出货量超1.5GWh，同比增长达200%。2025年出货量超4.5GWh，2030年出货量有望超30GWh。 钠储示范项目超百兆瓦时的项目也相继落地。2024年5月，我国首个大容量钠离子电池储能电站——广西南宁伏林钠离子电池储能电站正式建成投运，该项目总容量超过100MWh;同月，我国首个百兆瓦时级别的钠电池储能项目——湖北大唐100MW/200MWh钠离子新型储能电站一期工程也建成投运，投产规模达到50MW/100MWh;2024年6月，广州发展集团在湖北洪湖市亦开工建设了一座100MW/200MWh的钠离子储能示范项目等等。 未来，混合储能系统或将出现，锂钠混用技术(如宁德时代AB电池系统)兼顾能量密度与经济性，度电成本可降低30%。 趋势六：大容量、长循环寿命技术走向纵深 “光储同寿”是行业共同追求的目标，目前业界常用的磷酸铁锂电池循环寿命如何突破“万次门槛”，常规化学体系无法满足，材料改性(如补锂)、系统协同才能改变“循环寿命停留在宣传上”。 此外，极致降本仍是行业重要趋势，大容量、长寿命电池仍是锂电池储能进化的两个核心的方向。从2024年的技术竞逐来看，多款500Ah+、600Ah+，甚至1000Ah+相继问世，这亦将是 2025电池新品的重要看点之一。 以远景动力(AESC)为例，其于2021年行业率先推出305Ah储能电芯，随后又发布315Ah、350Ah两款电芯。2024年，远景动力又推出全新一代700+Ah储能电芯，预计将于2026年量产。远景动力认为，大容量、长寿命仍将是储能电池进化的重要方向。 趋势七：智能化运维驱动全生命周期降本 AI与物联网技术深度赋能储能运维，实现“预测性维护+资产增值”。 数字孪生技术可应用于储能系统的全生命周期管理，包括设备监测、数据分析和控制策略。通过虚拟仿真和实时监控，数字孪生技术可以帮助运维人员提前识别安全风险，实现少人、无人值守，故障迅速响应和解决，极大降低运维成本。 比如，天合储能Elementa 2 Pro通过一键远程升级和实时监控功能，运维人员可以远程管理设备，使运维效率提升高达90%。 值得注意的是，通过“区块链+共享储能”的模式，可实现供需关联互动和“发-储-配-用”精准调配、安全校核和自主交易。这种模式有助于推动储能资源在全国范围内的优化配置，提高能源利用效率，或将成为2025年进化重要方向之一。相关案例显示，通过数据上链实现储能资产透明化管理，提升融资可信度，降低资金成本2-3个百分点。 趋势八：交直流一体设计推动“储能安装革命” 交直流一体储能系统是一种集成了直流侧电池单元和交流侧PCS(电力转换系统)的创新设计。这种设计不仅简化了储能系统的结构，还大幅提升了系统的效率、性能和安全性。 由于交直流一体储能系统在出厂前即可完成预安装和预调试，现场只需进行简单的并网操作，大大缩短了并网时间。这意味着设备到站后即可迅速投入运行，提高了项目的响应速度和效率。 阳光电源Powertitan 2.0、远景储能5.6MWh交直流一体系统、力神电池5MWh交直流一体液冷集装箱——LS-C5M-A，直流线缆不出柜，安装时间大幅缩短。2月13日，Fluence官宣的7.5MWhSmartstack也是AC储能系统(交流模块)，即在同一集装箱内集成了电池和PCS。 趋势九：安全技术从“被动防护”转向“主动防御” 多层级安全防护体系成为行业标配。 一是消防系统升级，Pack级全氟己酮+舱级气溶胶的多级灭火方案，响应时间<3秒，复燃率降至0.1%以下。 二是AI风险预警，通过电压、温度、气体浓度多参数融合分析，提前48小时预测热失控风险。 三是，电池管理系统升级迭代，采用双向主动均衡算法，电池簇间容量差异控制在2%以内，系统可用容量提升8%。 例如，根据科陆电子在德州站点经过三年的数据监控，使用Smart Scales(智能天平)主动均衡技术，比使用被动均衡的站点，电池SOH提升2%以上。 趋势十：高度集成化加速“光储平价时代” 一方面，储能系统与光伏、充电设施深度耦合，构建能源自洽生态。 比如，华为数字能源推出集成BMS、PCS、EMS的“All-in-One”方案，协调控制延时<10ms，光储联动效率提升12%。 另一方面，面对储能项目越来越贴近闹市，储能系统环境友好性也成为高度集成化的一个重要方向。比如，Elementa 2 Pro采用紧凑的肩并肩、背靠背设计，节省占地面积;同时通过先进的噪音控制技术，将运行音量降至最低70dB，适配城市及近郊场景。 2025年，锂电池储能技术进化将围绕“安全、效率、成本”三大核心展开，从热管理的智能化到组串式架构的普及，从固态电池的量产到钠电的成本革命，技术迭代正在突破传统储能的应用边界。 未来，储能企业需在技术研发、场景适配与商业模式创新中寻找平衡，方能在全球储能竞赛中占据先机。
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  • 《广汽埃安发布“弹匣电池” 重新定义三元锂电池安全标准》
    • 来源专题：能源情报网信息监测服务平台
    • 编译者：guokm
    • 发布时间：2021-03-15
    • 广汽埃安3月10日宣布成功研发弹匣电池系统安全技术。广汽埃安称，三元锂电池第一次实现针刺不起火，远超国标5分钟的标准。 据公安部交通管理局统计数据显示，截至2020年底，全国新能源汽车保有量达492万辆，其中，纯电动汽车保有量400万辆，占新能源汽车总量的81.3%。新能源汽车增量连续三年超过100万辆，且增长幅度逐年递增，说明广大汽车消费者在购车选择上，已逐步了解、认知、接受新能源车型，尤其是纯电车型。但谈到电动车时，有一个始终绕不过去的话题，那就是——安全。 统计数据显示，2020全年国内有报道的自燃起火事故共61起，事故原因大部分是因为动力电池问题导致，已明确的纯电动汽车车型达到51起，占比84%，插电混合动力车型2起，另有8起事故车辆动力类型不明。起火的原因多数集中在动力电池方面，除此之外还有电池管理策略BMS、散热系统、整车结构设计等多方综合因素。 目前在电动乘用车领域，动力电池基本集中在磷酸铁锂电池与三元锂电池两种。磷酸铁锂电池，成本低、循环寿命长、安全性较高，但能量密度相对较低，续航较短;三元锂电池，能量密度高、续航比较长，但制约它的是安全性。如何在兼顾续航的同时，还能保证车辆的安全性?就需要在提升三元锂电池的安全策略上下功夫。 现阶段，我国对电动汽车动力蓄电池安全实施的是2020年5月12日发布的《GB38031-2020动力汽车用动力蓄电池安全要求》，于2021年1月1日正式实施。该标准对之前实施的GB/T31485— 2015及GB/T31467.3—2015进行了部分修改与升级，在附录C《热扩散乘员保护分析与验证报告》中规定，“电池包或系统在由于单个电池热失控引起热扩散、进而导致乘员舱发生危险之前5分钟，应提供一个热事件报警信号”，从这里可以看出，不管新能源车辆采用是哪种动力电池，都需要在电池热失控时，给予消费者充足的时间自救。规定中对热扩散乘员保护验证方式推荐针刺试验方法，具体的操作如下图： 去年比亚迪曾公布了刀片电池的针刺试验，得到了不错的结果，但需要说明的一点是，实验对象是磷酸铁锂电池，并不是三元锂电池。今天广汽埃安则凭借全新动力电池系统安全技术对三元锂电池进行了针刺试验。 据目前公布的信息显示，整体的测试项目达成了既定的目标，那么，这个试验的背后核心是什么? 为什么叫弹匣电池? 一个个电芯放置在安全舱中，类似“弹匣”，中间采用航空级的二氧化硅级耐高温纳米材料，具有耐高温、绝热的特征，最大程度上可以起到阻燃、隔热的效果。 技术核心是什么? 它的4大核心技术表现在，超高耐热稳定电芯、超强隔热电池安全舱、极速降温三维速冷系统、全时管控第五代电池管理系统。 在正极材料中，采用纳米级包覆和掺杂技术，电解液通过新型添加剂应用实现SEI膜的自修复，同时采用全极耳叠片，内阻降低10%，可以加快散热，通过这三种技术的融合，将电池电芯耐热温度提升30%，形成超高耐热的稳定电芯。 此外，电池舱采用超耐高温的上壳体，达到电池安全舱整体耐温达到1400℃以上，确保相邻电芯不发生热失控。 在冷却系统方面，采用三维速冷方式，全贴合液冷集成系统+高效散热通道设计+高精准导热路径设计，达到散热面积提升40%、散热效率提高30%的效果。 同时采用全时管控电池管理系统，采用最新一代电池管理芯片、10次/秒的全天候数据采集、24小时全覆盖，达到全时管控效果。如果系统发现某一个电芯发生了异常，系统将启动自救操作、启动速冷系统进行安全施救，将电芯的温度降到热失控的临界值之下。 为什么只做针刺试验? 因为针刺试验是业内公认的电池安全技术的珠穆朗玛峰。对于热扩散试验，有针刺与加热两种方式，是要模拟在一个电芯发生短路热异常后，不会扩散到下一个电芯引起一连串热反应。那么埃安解决就是在发现第一个电芯发生异常后，及时侦测、及时解决，理论上就能做到电池整包的安全性。 广汽埃安现状与未来产品规划 全国目前有超10万的埃安用户(其中有一定比例的运营车辆)，行驶里程每天超过1500万公里。厂家通过海量电池运行数据汇总分析，为科研提供了坚实数据支撑。 弹匣电池技术今后将在埃安全系车型上进行陆续更迭搭载，第一款产品就是即将发布的埃安Y，可谓“入门既安全”。 新技术会不会带来产品价格波动? 笔者认为，在相对革新技术出现的前期，肯定会在产品层面有一定幅度的提升，这是任何产品研发都会经历的过程，待商品应用数量大面积铺开后，势必会平摊前期的研发费用，产品成本价格也会有所回落。 总结：新技术提升全新安全标准 不论是去年风靡一时的比亚迪刀片技术，还是现在的广汽埃安弹匣电池技术，都在为广大汽车消费者提供更为安全的用车环境和体验。其中针对续航里程更具优势的三元锂电池车型，广汽埃安的弹匣电池技术理论上会大幅降低目前存在的电动车(三元锂电池车型)自燃等安全问题，它提供的解决方案并不是只停留在物理结构上的变化，而是一整套针对动力电池的打包解决技术方案，最大程度上保障消费者人身及财产安全。与此同时，采用超过国标测试标准的针刺试验，也为今后相关标准的修订提供了富有价值的参考。
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