為提升能源利用效率、促進綠色發展、助力實現碳達峰、碳中和任務,2021年12月23日,中國通信企業協會聯合主編單位中國移動通信集團設計院有限公司組織在北京召開《通信用磷酸鐵鋰電池安全技術要求》團體標準研討會,并正式對外發布《通信用磷酸鐵鋰電池安全技術要求》團體標準征求意見稿。中國通信企業協會趙俊湦副秘書長、中國移動計劃建設部基建管理處王學軍副處長、華為數字能源技術有限公司李少龍致辭,中國移動設計院信息能源所李玉昇副所長、參編單位應急管理部天津消防研究所郝愛玲副研究員、華為數字能源技術有限公司李聶總工程師作主題演講。鐵塔能源有限公司備發電業務部高健總經理及行業專家作為特邀專家、騰訊和百度等企業作為用戶代表,以及參編單位雙登集團股份有限公司、浙江南都電源動力股份有限公司、北京鯨耀科技有限公司、哲弗智能系統(上海)有限公司、陜西堅瑞消防安全設備有限公司、深圳光宇電源科技有限公司等單位領導和專家參加研討。會議由主編單位中國移動通信集團設計院有限公司李玉昇副所長主持。
趙俊湦副秘書長表示,2021年10月10日中共中央國務院印發《國家標準化發展綱要》是我國首次以中央名義頒布的綱領性文件,可以看出我國對標準建設工作的重視程度。2021年12月14日,為貫徹落實《國家標準化發展綱要》,指導國家標準的制定與實施,國家標準委、中央網信辦、科技部、工信部等10部門又聯合印發了《“十四五”推動高質量發展的國家標準體系建設規劃》。上述文件陸續發布,意味著各行各業加快推進標準化相關工作正逢其時。國家標準、行業標準、地方標準由于制定周期較長,無法及時滿足市場需求,團體標準作為國標、行標等標準的補充,解決了新產品、新技術、新服務在推廣應用過程中標準缺失或滯后的問題,能夠快速響應市場和新技術發展。《通信用磷酸鐵鋰電池安全技術要求》團體標準編制工作也得到了政府、企業以及高校科研機構等多方支持,未來中國通信企業協會仍將繼續推動相關工作。
王學軍副處長表示,中國移動一直高度關注磷酸鐵鋰電池發展,2008年就著手試點,2012年率先發布企業技術標準,2014年在全網基站規模應用,2019年擴大到匯聚機房,至今累計應用已超過13億Ah;此外還在呼哈數據中心開展了磷酸鐵鋰應用試點,去年進行了2MWh機房儲能試點。隨著磷酸鐵鋰電池向智能化、高密化、模塊化演進以及信息處理和能量控制技術的融合,電池安全可靠性在不斷提升。在國家實施雙碳戰略和發展綠色能源背景下,磷酸鐵鋰電池未來大有用武之地。由于磷酸鐵鋰電池存在熱失控風險,安全性能保障對下一步推進應用十分關鍵,建議業內在性能監測識別、風險及早預警、滅火高效抑制等方面深入研究,模擬不同場景充分測試,循序漸進開展試點驗證,持續優化迭代提升性能。中國移動愿與產業鏈合作伙伴一道,共同研究推進形成磷酸鐵鋰電池安全相關標準并指導建設應用。
李少龍副總裁表示,鋰電池由于天然的體積小、能量密度高等優勢,已廣泛應用于手機終端、儲能電站、電動車、通信基站等各行各業。根據華為對通信行業的深刻了解,全球已有多家運營商在通信基站中100%采用鋰電替代鉛酸,核心機房和數據中心已進行了大量的試點工作,并在這些場景逐步規模使用鋰電。鋰電池替代鉛酸電池已經是必然的趨勢。華為愿與各個參編單位、行業伙伴及各個電池廠家共同努力,推進通信機房和數據中心采用鋰電的規范與標準,共同做大做強中國鋰電的競爭力。
李玉昇副所長代表主編單位中國移動設計院介紹了標準編制相關工作進展,從3月至今,工作組在中國通信企業協會的指導下陸續完成了“標準立項”、“標準起草”、“意見征求及修訂”的工作,“標準征求意見稿”將借本次研討會之機發布;后續標準還將實施意見征詢、形成送審稿等流程。他表示,現有鋰電池相關技術標準注重于產品性能指標要求,而缺乏系統性的安全技術標準。《通信用磷酸鐵鋰電池安全技術要求》團體標準從“電芯安全技術要求”、“電池系統安全技術要求”、“儲能系統安全技術要求”、“消防設施配置要求”、“測試方法”、“抽樣及檢驗規則”六大方面構建了全面、系統的磷酸鐵鋰電池安全技術標準,對現有鋰電池相關標準將是有效補充。
郝愛玲副研究員表示,根據鋰離子電池火情發生的順序,鋰電池及儲能系統常用的滅火方法包括電芯級、模組級、機柜級到空間級的消防策略。我們根據團標的要求,對站點機房用鋰電及數據中心用鋰電抽樣進行了多種火災測試。以下結果均基于限定條件:測試一組內置滅火抑制劑的鋰電單模組時,該電池模組被點燃后約20秒實現了明火有效撲滅,24小時無復燃;在機柜中測試時,該鋰電池模組滅火后24小時無復燃,機柜中其余電池或模組能夠不受影響,正常工作。對數據中心鋰電進行機柜測試與,能有效撲滅明火。這也說明,通過配置合理的消防措施能夠為鋰電池的安全應用提供進一步的保障。
李聶總工程師表示,鋰電池要在通信機房及數據中心安全應用,應以“預防為主“(不易起火),”防消結合”(異常能滅火)。只有鋰電池本身具備端到端的極致安全設計,才能最大化鋰電池的應用安全,在極端情況下電池被引燃,應有即時消防措施,及時滅火防止火勢擴散。相信隨著本次標準規范的推出,鋰電池在通信機房和數據中心必能有更為合理的應用指導。
隨后,中國移動、中國鐵塔相關領導作為行業專家發言,騰訊、百度等企業作為用戶代表參與討論,期待團體標準能夠幫助用戶高效采用、安全使用鋰電池,此外如何應對爆炸后有毒氣體泄露、團體標準制定的安全技術要求與當前實際應用場景中的消防系統如何兼容等也成為與會代表關心討論的議題。
其中鐵塔備電專家高健表示,鐵塔公司2015年成立,2016年就開始驗證試點鋰電池應用,2017年擴大試點,2018年停止鉛酸電池采購全面轉向鋰電池,截至目前累計使用鋰電池約6GWh。在國家電力結構改革和達成雙碳目標的背景下,ICT行業降低能耗、核心設備升級改造,關鍵就在于鋰電池。鋰電池天生帶有智能屬性,不僅可以備電、儲能,還能給電網并電。從備電到儲能再到綠電交易,將來用戶側的建設是個海量市場,2022年到2025年鋰電池將迎來大量應用。
隨著鋰電池技術的迭代和突破,優質鋰電池產品安全性不斷提高。鋰電池在實際應用過程中,越來越多的風險事故來自于產品以外,因此鋰電池應用安全不僅僅是產品問題,更是一個系統性的問題。然而,目前鋰電池行業缺乏系統級的安全指導,《通信用磷酸鐵鋰電池安全技術要求》團體標準從系統性、體系化的高度來考慮并解決安全性問題,正是行業迫切需要的,無疑是一場及時雨。