界面新聞記者 | 馬悅然 莊鍵
界面新聞編輯 | 張慧
白色儲能集裝箱平坦的頂部,突然開始冒出滾滾的濃煙。緊接著,橙色的火苗從底部穿刺而出,火焰肆意翻涌,裹挾著陣陣熱浪。
原本嶄新的儲能柜部分金屬外殼,在高溫下炙烤下,很快就變得烏黑。所幸的是,火焰始終在一個集裝箱內燃燒,并未發生蔓延。
這場大火持續了近50個小時。站在監視器前目睹這一“火災”的工作人員們,表情卻非常平靜,他們在觀測火勢變化,記錄相關數據,期間并未采取滅火行動。
因為這是遠景儲能在密閉空間內進行的一場儲能火燒測試。
進行一次火燒測試,成本在千萬元級別以上。但包括遠景儲能在內,越來越多的頭部企業,愿意掏錢做一場這樣的破壞性實驗。

這些實驗的目的,是為了評估儲能系統在極端災害情況下的耐受能力和可控性,以向市場證明自身產品的安全性。
迫使企業不惜千金“火燒”自家產品的背后,是安全問題已成為儲能行業的一大考驗。
儲能是電力系統的“充電寶”,可以解決風光發電間歇性與用電需求不匹配的問題。就政策端而言,隨著風光新能源裝機的增加,多國出臺了要求配置儲能的政策,疊加此前歐洲能源危機的刺激及電池成本的下降,以鋰電池為主的新型儲能市場規模快速擴大。
企業端來看,面對電動車放緩的增速,特斯拉加速轉向儲能業務,2024年儲能交付量同比翻番。國內多家光伏企業也開始加碼儲能業務,視其為抵御主業疲軟的第二增長曲線。這些龍頭的入局,帶動儲能成為近年最為火爆的新能源賽道。
作為電網的“穩定器”,儲能系統若突發故障,可能導致電網波動,影響社會生產生活秩序。隨著儲能系統正在從國內偏遠配備大儲的區域,逐步走向人類居住活動頻繁的地方,國內對安全的要求也將越來越高。
從美國到德國,再到韓國,去年以來,全球已發生20多起儲能火災事故。
火燒實驗并不只是一場設備與火焰的對抗,更是儲能行業向安全邊界發起的一次挑戰。在行業競爭白熱化的當下,安全問題正在重塑儲能產業的競爭規則。
“燒柜子”火了
據界面新聞不完全統計,2024年以來,已有10家頭部企業排隊開展了儲能系統燃燒測試,僅6月以來就有六家企業接連點燃火焰,這種 “預防式投入”似乎正在成為頭部企業的共識。
美的集團科陸儲能產品總監王凱曾對界面新聞算過一筆賬:進行儲能燃燒測試,認證等費用在百萬元級別,四個5 MWh集裝箱需500萬元以上,再加上場地、人力等,總投入輕松破千萬元。
即便如此高成本,目前已經進行了測試的儲能企業,已包括陽光電源(300274.SZ)、天合儲能、比亞迪(002594.SZ)、華為數字能源、瑞浦蘭鈞(00666.HK)、阿特斯(688472.SH)、海辰儲能、科陸電子、遠景儲能以及思格新能源,前九家燃燒的產品均是大儲,思格測試的是中儲。
大儲是當前全球儲能主要市場,裝機占比超七成。按照應用場景,儲能可大致分為大儲(發電側、電網側)、中儲(工商業)和小儲(戶儲、便攜儲)。大儲主要用于匹配大型電站使用,中儲主要應用于工商業。
這輪儲能系統火燒測試熱潮,從儲能集成老大陽光電源開始。
去年6月,陽光電源主動燃爆PowerTitan1.0真機,宣布完成全球首個儲能系統大規模燃燒測試,一度引發市場熱議。
儲能燃燒試驗的核心,是為了模擬極端情況下的安全邊界。從目前企業燃燒試驗披露的情況來看,各家的采用標準、測試過程、最終表現各有不同,企業各有奇招。
例如,遠景儲能選擇“關門悶燒”,將煙氣全收集處理,挑戰儲能箱肩并肩、背靠背放置5 cm的全球最小間距;海辰儲能首創開門燃燒,希望讓氧氣充分參與,以模擬更劇烈的火情;科陸電子強調小火控制,減少火勢蔓延風險,其燃燒時長達59小時等。
海辰儲能燃燒試驗項目負責人王華磊告訴界面新聞記者,通過儲能艙燃燒試驗有幾個主要標準,首先,所有相鄰集裝箱內的電芯溫度,均遠低于UL9540A電芯層級測試測定的電芯熱失控觸發閾值溫度(B箱≤42℃,C箱≤80℃,D箱≤70℃)。
如果觸發預制艙未發生結構變形或坍塌的狀況,且相鄰三個集裝箱箱體均未發生燃燒和熱失控傳播,B、C、D三個箱體僅表面損傷,內部模組完好無損,那么可以說,這是一次成功的試驗。
不過,大規模燃燒測試尚未形成統一的行業標準。
據界面新聞記者觀察,已經進行了試驗的企業,大多以CSA TS-800、CSA C-800、UL 9540A等國際安全標準為實驗依據。
CSA指加拿大標準協會,NFPA是美國消防協會,這兩家均是北美地區具有重要影響力的標準化組織。去年,比亞迪成為國內首家完成CSA TS800大規模火燒測試的中國企業。
據王華磊介紹,NFPA855是北美防火規范,在北美市場認可度較高,所以大多數美國監管機構參照該標準對儲能系統進行驗收和檢查。
但是NFPA855沒有就如何測試明確細節,因此有企業引用了UL9540A,其針對電芯層級、模組層級、箱體層級的安全均列舉出了具體的測試方法,但無法驗證極端工況。
對于CSA相關標準,王凱對界面新聞記者稱, CSA TS-800是極端工況下,儲能集裝箱大規模火燒的相關技術規范。隨后更新的CSA/ANSI C800,在前者基礎上擴展了CSA TS-800:24的工作成果。
今年3月,CSA集團發布了CSA/ANSI C800:25標準。據該公司介紹,這套標準超越了現有的安全與性能測試范疇,能夠對儲能系統在極端環境條件、機械沖擊、其他濫用狀況以及大規模火燒測試場景下的耐久性進行評估。
“有些企業可能會覺得火燒試驗完全參照CSA/ANSI C800有困難,所以會在說明測試要求時,點出參考了NFPA855的要求等。”王凱認為,目前還沒有誰家認可度更高的說法,美國和加拿大的標準基本為一體,未來諸多標準如國際電工委員會標準(IEC)等也在更新中。
截至目前,國內尚未明確頒布關于大規模火燒測試的標準。
今年8月,中國將迎來首部儲能電池安全強制性國標,即GB 44240-2024《電能存儲系統用鋰蓄電池和電池組安全要求》,這標志著中國在儲能用鋰電池安全管理領域邁出的重要一步。
在遠景儲能產品開發經理李衛眼中,中國儲能和鋰電行業在技術迭代、安全標準及產業鏈成熟度等方面處于國際領先地位,但在國際標準互認、海外市場準入等維度仍存在優化空間,未來需加強全球標準體系的協同與互認。
海外入場券
驅動國內企業爭先進行儲能燃燒試驗的動力,是行業對安全性的重視,更是海外市場準入規則的倒逼。
“大規模火燒測試是源于美國、澳洲、加拿大等地對部署大型儲能裝置時,關于儲能裝置安全的一項要求。在這些地區的部分項目中,已成為必備要求。”針對火燒實驗的原因,瑞浦蘭鈞儲能系統研發總經理劉思對界面新聞稱,雖然這并不是所有海外項目的必選,“但通過此測試無疑將大大增加客戶信心,提高中標的可能性。”
儲能燃燒實驗,正在逐漸轉化為爭奪海外訂單的入場券。
王華磊也對界面新聞記者證實,美國客戶對于燃燒試驗的測試報告有較為明確的需求。國外儲能電站熱失控、火燒情況較多,一定程度上造成了業主或監管部門對儲能電站安全的擔心。
“當下,儲能安全測試是技術加持,未來將成為獲得海外訂單的必要條件。”王凱給出的時間節點大概在2026年,屆時儲能要進入北美市場,均需要先做UL9540A的大規模火燒測試。
據他介紹,在美國等市場,消防員在驗收產品時不是只簡單看策略和結果,對過程的審查細致入微,每一個環節都需要簽字確認。甚至已有企業因試驗不達標,不得不重新投入測試,這背后透露出的是市場對安全標準的零容忍。
儲能系統通常由大量電池模組密集排列組成,其單元間間距小、熱量易積聚。一旦單個單元因短路、過熱等原因起火,高溫會迅速傳導,引發熱失控連鎖反應,短時間內導致火勢大面積擴散。
去年以來,美國已多次發生大型儲能電站火災。去年5月,美國加利福尼亞州蓋特韋(Gateway)儲能電站發生起火,大火被撲滅后幾經復燃,并持續了六天之久,由此引發儲能行業廣泛討論,并為儲能行業敲響安全警鐘。
火燒測試通過模擬真實火災場景,對儲能系統的熱失控擴散情況、防火阻燃能力以及消防聯動作用等關鍵指標展開檢測,為評估儲能系統的安全性提供關鍵參考。
在國內企業興起這波熱潮前,特斯拉等海外儲能集成龍頭“走得更快”,其已通過UL9540A大規模火燒測試。
此外,公開資料顯示,2022年,系統集成商Fluence產品針對UL9540A ,也曾進行過電池儲能解決方案的大規模防火測試。
不過,相對于海外而言,當前國內市場對于儲能系統的安全性還沒有強制要求,更多是評標的加分項。
“火燒測試在國內競標時是‘錦上添花’,但在海外是當作紅線看。”遠景儲能總裁田慶軍對界面新聞稱。
提高門檻
近兩年來,儲能系統價格一降再降,這也導致儲能系統的價值不能充分體現。
在田慶軍看來,過去中國參與到儲能行業的系統集成中的企業魚目混珠,部分企業過度追求成本,忽略了產品質量和安全,加劇了行業價格的內卷。
在價格競爭白熱化的當下,如果火燒測試將從“自選動作”逐漸變為“準入門檻”,行業格局將迎來重塑,儲能將回歸本質價值。
“目前在國內,產品能通過這種極限火燒測試的企業,可能只有10家左右。”田慶軍判斷稱,加上單次測試成本超千萬元,這將構筑儲能行業的門檻,有利于行業集約化高質量發展。
此外,火燒測試需要儲能企業有足夠的訂單支撐做試驗,諸多隱形門檻足以勸退中小型玩家。
王凱對界面新聞稱,對于真正愿意真金投入的企業而言,儲能系統燃燒試驗比拼其實是一件好事,“過去兩年行業過熱,大量資本進入,其中也不乏投機行為,抱著 ‘撈快錢’的心態,做兩單就離場。”
儲能系統想要通過燃燒試驗,并非易事。
王華磊稱,首先需要考慮電芯和模組的熱穩定性,電芯如果不穩定,熱失控會發生得非常快。電芯穩定,將確保在發生熱失控或者有熱量過來的過程當中,不易發生熱失控蔓延或者不易發生熱失控。此外,整個箱級系統的防火耐火,也需要達到熱失控和火焰不發生傳播的條件。
目前,各家企業采取的措施各不一樣。例如,科陸電子針對防熱安全防護體系設置了熱失控預警、火災抑制和爆炸防控三個不同的層級,并分別做了熱管理設計。
陽光電源在燃燒測試中,對儲能系統采用了“定向泄壓+物理隔離”設計。定向泄壓中,其在儲能柜頂部設置了爆燃面板,通過氣壓感知裝置來開啟泄爆,引導火焰和高溫氣體垂直向上釋放,避免橫向蔓延。物理隔離方面,采取了隔艙設計,將電池艙與電力電子艙分離,單艙燃燒時便不會影響其他區域。
這些設計均有技術門檻,也相應提高了產出成本。
“不是為了燒而燒,不然從商業決策領域看,是非理智行為。”王凱表示,如果市場需要產品達到某些指標,就得去做驗證,是否測試將是安全、市場、技術等方面多重考量的結果。
目前已進行過儲能燃燒試驗的相關企業中,少了寧德時代(300750.SZ)、海博思創(688411.SH)等龍頭身影,界面新聞就此詢問相關公司的考量,截至發稿未獲得回應。
今年5月,國家能源局、工信部、應急管理部等五部門聯合發布《關于加強電化學儲能安全管理有關工作的通知》,強調要切實落實電化學儲能安全管理責任,強化全鏈條安全管理,堅決防范遏制重特大事故。
田慶軍對界面新聞稱,尤其是136號文下發后,儲能將在市場上逐漸找到自身定位, 參與市場交易實現其商業價值,通過構網功能支撐電力系統,當客戶、業主能夠拿儲能賺錢時,將更為關注儲能的質量、性能和安全。
“有些大型項目投標價格仍然低于成本價,但招標‘唯價格論’的情況在減少。”王凱呼吁,企業應該在保證安全和性能的前提下,控制成本并參與國內競爭,但是企業應該堅守的底線。
“儲能是高門檻行業,希望引導真正有實力、愿意在行業持續耕耘的企業聚焦研發投入,共同制定更高的技術標準和安全門檻。”田慶軍也表示。
這些測試中的熊熊火焰,燒出的不僅是儲能設備的安全邊界,更是行業從價格競爭轉向價值競爭的拐點。


