全球锂离子电池电化学储能电站火灾爆炸事故频发,涉及多国和地区,部分事故造成严重人员伤亡和财产损失。其中80%发生在运行期间,人为因素引发的事故占比达43.3%,安全风险已成为行业不可承受之重。
数据更触目惊心:19%的大型储能项目存在质量性能异常,单个电芯热失控放热量可达3.6兆焦,100GWh系统级规模更是高达100吉焦,相当于24吨TNT炸药当量。三元锂电池引发的事故数量是磷酸铁锂电池的2.5倍,而2023年中国电化学储能装机中锂离子电池占比达98.1%。在“双碳”目标推动下装机量连年激增的背景下,安全标准缺失、评估体系碎片化的问题,正严重制约行业高质量发展。

在此背景下,华为数字能源联合构建的适用于电化学储能系统的全生命周期安全量化评估体系,顺利通过11月18日由中电联组织的权威技术鉴定,鉴定委员会一致认为:项目整体处于国际领先水平,填补了国内外储能安全领域的技术空白。该体系以科学量化方法论破解行业安全管控难题,推动储能安全从“经验驱动”迈向“科学驱动”,其为电化学储能行业提供的全生命周期安全量化评估方法,兼具技术引领价值与行业规范意义。
重构储能行业安全评估新范式
长期以来,储能行业安全评估深陷“三大痛点”:缺乏统一量化标准、评估局限于单一环节、风险预警滞后。叠加电芯单体容量增大导致热失控危害加剧、储能高压化提升电滥用风险、系统运行老化造成安全边界变异,再加上科学可信的量化评估方法缺失这四大技术挑战,行业安全管控难度持续升级。这些问题导致储能安全难以从源头防控,既威胁项目投资收益,更影响能源战略稳健实施。
华为数字能源基于跨领域技术积累,借鉴风险矩阵方法论,打造覆盖全生命周期的电化学储能系统安全量化评估体系,将抽象安全目标转化为可度量、可管理、可优化的工程任务。其核心创新在于引入核电、医疗器械等高安全要求行业的安全风险矩阵,通过“发生可能性—影响严重程度”二维模型,实现风险等级划分与可视化呈现,达成三大关键突破:一是安全设计“关口前移”,在产品设计阶段即可识别“高概率—高严重度”致命风险,从技术根源规避隐患;二是优化全生命周期成本,让资源集中投入关键安全环节,实现安全与成本的最优平衡;三是建立产业链协同基准,为各方提供统一的风险沟通语言与评估标准。
该评估体系将储能系统安全风险由高至低分为A(不可接受)、B(风险缓解)、C(可接受)三个等级,并明确了各等级对应的失效概率要求。其中,A级风险极高,系统安全风险完全不可控,重大安全事故概率极高;B级风险较高,必须通过持续优化产品设计与引入创新技术以降低风险;C级为安全风险总体可控,可有效避免整站火灾等严重后果。
这一分级体系背后有三项核心创新技术支撑。首先是基于复杂工况的故障仿真技术,构建了考虑故障自然传播概率的贝叶斯失效传播网络,实现了核心安全事件的失效概率的量化;其次是基于Diffusion的可控数据生成技术,实现了海量工况数据扩充和算法工况全景图构建,提升了主动安全预警算法在运行工况下的评估精度;第三是基于运行工况下不确定性建模的安全评估技术,实现了对被动防护措施有效性的量化评估,提升了全生命周期内安全风险评估与防护效果预测的准确性。
有了这几项核心创新技术护航,该体系通过对电化学储能系统进行系统性安全风险评估,识别出影响系统安全性的关键因素,并通过高精度智能主动安全预警技术、正压阻氧与定向排烟架构、智能组串式储能双级变换架构和高温耐久绝缘与实时监测技术等四项核心安全增强技术,可大幅提升系统安全等级。
通过建立通用化的安全风险演化概率评估模型,华为实现了对系统安全风险的精准量化与科学分级,填补了国内外该领域的技术空白,为新型电力系统建设及储能行业高质量发展提供坚实保障。
量化体系的构建,离不开“从芯到网,主动安全”的设计理念支撑。华为构建了覆盖电芯、电池包、电池簇、系统到电网的全链路安全防护,融合电化学、电力电子、AI算法等多学科技术,形成端到端强电安全体系。以电池包为例,独有的三重防护屏障实现至臻绝缘:云母复合层耐受1500摄氏度以上热冲击,聚丙烯层抵御外力挤压,陶瓷复合层耐电解液腐蚀超1000小时,从硬件层面为量化评估筑牢基础,同时结合全范围实时绝缘检测,可消除绝缘失效导致拉弧起火的风险。
极限测试与项目落地彰显量化价值
2024年12月,华为智能组串式构网型储能平台荣获TÜV莱茵全球首个最高等级(L3 Prime级)安全认证,标志其安全能力达到国际领先水平。
2025年2月,在DNV全程见证下,华为完成极限燃烧试验:在国际标准基础上大幅增加热失控电芯数量,在12颗电芯同时热失控的极端场景下,通过正压阻氧+定向排烟机制,实现箱内无可燃气体聚集,主动点火无燃爆。相较于传统储能系统1颗电芯热失控即可能即时燃爆的情况,华为储能箱耗时7小时才触发燃烧,为应急干预预留充足时间,且相邻箱体最高电芯温度仅47摄氏度,未发生热蔓延。
项目落地层面,该体系已成功应用于西藏藏开投、乌兹别克斯坦奥兹、沙特红海等多个构网型储能项目。如在西藏开投阿里改则构网型储能电站通过电芯级故障预警功能提前识别内短路、温度异常等故障,以“一簇一管理,一包一优化”的精细化管理,验证了量化评估体系的可靠性与先进性;沙特红海新城1.3吉瓦时储能系统安全稳定运行超两年,进一步彰显了体系的规模化应用价值。
引领行业迈向高质量发展新生态
华为安全量化评估体系的核心价值,在于将以往依赖定性经验、局部整改的安全管理模式,转变为可度量、可管理、可追溯的精准治理模式。它如同储能系统的“全景数字导航”,既精准定位当前风险点,又科学预测安全技术演进路径,推动安全从被动防御的“成本项”转变为驱动产业发展的“核心引擎”。
对于储能厂商而言,可直接借鉴这一分级体系判断自有产品安全等级,在量化评估体系的牵引下靶向提升安全水平。对于行业而言,这套体系的推广将推动三大变革:
一是安全竞争从“模糊宣传”转向“量化比拼”,企业可通过对照产品安全等级和预警标准,精准定位自身产品短板;二是技术研发从“单点突破”转向“系统优化”,华为全生命周期防控思路将引导厂商从电芯、结构、电控、运维等多维度提升安全水平;三是行业生态从“各自为战”转向“协同升级”,华为开放构网仿真与应用测试“双中心”,已为全球60多个国家提供1500+模型支持,助力合作伙伴联合测试、共同提升。
鉴定委员会一致认为,本项目所构建的安全评估体系及相关技术创新突出,对提升电化学储能行业整体安全水平具有重大支撑作用,具有显著的经济、社会效益和推广应用前景,整体处于国际领先水平。建议与行业机构合作,加快推广与应用,推动建立统一、可量化的安全评估标准,以标准引领储能安全技术持续演进,为新型电力系统建设与产业高质量发展提供坚实保障。
通过量化驱动的安全革新,华为不仅为自身储能解决方案筑牢安全底座,更以行业标杆之力,引领全球电化学储能产业迈向安全新时代,推动行业实现高质量发展。
索比光伏网 https://news.solarbe.com/202512/03/50013843.html

