我就觉得，现在每天我的主要工作就是翻我过去写的文章和报告，这不，又有人问我北京集美大红门磷酸铁锂储能站爆炸的事情，是亚洲死伤规模最大的储能站失火爆炸事件，也是全球磷酸铁锂储能站事故死伤最严重的事件。然后有人造谣说大红门集美储能站是梯次利用站。

北京丰台区集美大红门储能站是用的新的储能型磷酸铁锂电池做的储能站，之所以有些人以为它和梯次利用挂钩，因为此前很多人认为磷酸铁锂电池不会爆炸，很安全，所以磷酸铁锂梯次利用可以做。结果集美大红门事件表明，连tm新的磷酸铁锂，管不好都会爆炸，而且导致了严重的死伤。所以全国储能站加强监管，而关于更加没有技术指导和经验的梯次利用试点，直接暂停审批了，直到2024年才有所松动。

我在2021年，就集美大红门储能站爆炸专门写过一份总结报告，今天就截图分享给大家好了。

然后，我也提前说一下结论：

1. 储能安全同样是系统工程，新的磷酸铁锂电池起火案例近年来同样层出不穷，只不过现在采用的是单柜控制规模，着火了就放任它烧完而已。而大红门储能站采用的磷酸铁锂电池，不是梯次利用电池，在爆炸前是北京的储能明星项目，爆炸后成了坏的榜样，其背后恰恰说明了忽视安全体系建设的巨大风险。

2. 中国储能站之所以采用磷酸铁锂，除了安全因素外，高度内卷成本也是原因之一。储能型磷酸铁锂电池不仅单体容量大，而且经常是采用的最便宜的方案，温控和传感器配置非常差，在安全措施差的前提下，自然只有采用单体更稳定的磷酸铁锂了，特别是因为储能站对能量密度和体积密度的要求都不高。

3. 未来新一代的储能是采用汽车的退役电池做的储能站，那么就相当于电池是免费的。好处是动力电池的一致性和质量非常好，而且电池的冷却系统与传感器还有算法都非常丰富和先进。目前上汽通用已经完成了使用开发和测试中的退役电池搭建的光储充一代站，目前正在开发1-2MWh级的二代站（目前由于工厂产能切换问题暂时搁置，预计很快恢复工程进度），而这个梯次站点是采用整包三元锂梯次电池的，采用的是试验中报废的奥特能电池包。

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曾是业内标杆的北京大红门集美直流光储充一体化项目，四个第一：
国内用户侧最大规模储能电站、城市中心最大规模充电站、第一个直流光储充一体化项目、第一个区域直流增量配网项目。日售电能力超过4万度，显著缓解电网压力，满足更多大功率充电桩的建设需求。

单体电池为国轩高科3.2V 10.5Ah 磷酸铁锂方壳电芯，通过225S18P 先串后并（225只串联形成组串，18个组串并联）的级联方式形成720V 189Ah 的电池模块，再将多
个模块并联的方式形成电池簇。

北京大红门集美直流光储充一体化项目的承建方北京国轩福威斯光储充技术有限公司已经是国轩高科背景，地方政府机构背书的公司，项目本身也是北京市重点项目，但是即便如此，也面临缺少相关安全规范、缺乏政府配套监控设施建设以及安全责任主体定义缺失等一系列问题。为本次事故留下了隐患。

事故介绍-2021-4-16，

11：50 四川华伦电力工程有限公司谢霞凌等 5 人发现南楼西电池间南侧电池柜起火冒烟，
12：13 福威斯负责人刘博带队携带灭火器现场灭火，但是明火不断复燃。
12：17 刘博报警，并切断电力连接。
12：24 消防人员到达现场，发现南楼西侧电池间起火，布置水枪阵地防止火势扩散；
13：45 集美家居公司电工刘占革发现刘博和消防员向室外地下电缆沟内注水，前往北楼6kV配电室查看，发现沟内大量白烟，充满刺激性气味。
14：13 北楼突然爆炸，电工刘占革遇难，2位消防员牺牲，1名消防员受伤。
23：40 明火彻底破灭，对现场继续开展40小时冷却后完成清理工作。

事故原因：

1. 南楼西电池间第5组电池柜第9层 第5排最内侧磷酸铁锂单体发生内部短路和热失控。

2. 单体发生热失控后，相继引发周围电池和电池模组热失控扩散并起火。热失控产生喷射物包括碳酸甲乙脂蒸汽、氢气、甲烷、一氧化碳等易燃易爆气体。

3. 南楼起火产生的大量易燃易混合气体通过没有封闭的地下电缆沟进入北楼，爆炸前浓度达到31%，总量不少于280立方米。

4. 北楼储能室的电气火花引燃了通过电缆沟传递的混合气体，引发爆炸。

事故的直接原因：

南楼起火直接原因系西电池间内的磷酸铁锂电池发生内短路故障，引发电池热失控起火。北楼爆炸直接原因为南楼电池间内的单体磷酸铁锂电池发生内短路故障，引发电池及电池模组热失控扩散起火，事故产生的易燃易爆组分通过电缆沟进入北楼储能室并扩散，与空气混合形成爆炸性气体，遇电气火花发生爆

事故的间接原因：
1.有关涉事企业安全主体责任不落实，在建设过程中存在未备案先建设问题；在事发区域多次发生电池组漏液、发热冒烟等问题但未完全排除安全隐患的情况下继续运行；事发南北楼之间室外地下电缆沟两端未进行有效分隔、封堵，未按照场所实际风险制定事故应急处置预案。

2.有关单位研究部署、督促落实安全监督检查工作不够；对新能源项目在确保安全前提下高质量发展的问题研究不深；开展安全隐患排查不全面不彻底，对事发项目建设运营维护等过程中存在的安全风险隐患失察失管。

事故带来的其他影响：

• 事故发生后，北京市开展了对现有光储充电站的安全大整治活动，多地光储一体或
光储充一体项目暂时停工整改或缓建。但是整改后很快又恢复了正常发展。

• 由于对储能电站的安全担心，2021年6月22日，国家能源局发布了最新储能政策
《新型储能项目管理规范(暂行)(征求意见稿)》。《新型储能项目管理规范(暂 行)(征求意见稿)》提出在电池一致性管理技术取得关键突破动力电池性能监测与评价体系健全前，原则上不得新建大型动力电池梯次利用储能项目。

磷酸铁锂电池曾被认为是储能类的安全电池：

储能电站也曾被认为是车用锂离子电池梯度利用的最佳选择，然而过去十年间即便是使用全新电池的储能站也在不断的发生事故。其中尤其是使用LG电池的韩国已经累计发生了30余起储能电站起火事件，沉重打击了以三元锂电池为储能类型的储能电站的发展以及对梯度利用技术的发展预期。

目前储能站以相对安全的磷酸铁锂电池作为储能形式。本次北京储能站爆炸事故是全球磷酸铁锂电池储能站导致人身伤亡相关最严重的爆炸事故。此前是2019年4月美国亚利桑那州三元锂电池储能站爆炸导致4名消防员受重伤，共计8名消防员和1名警察送入医院治疗。

事故启示-启示1：电池储能系统事故的经验总结

储能电站储能系统失控的主要原因：

• 电池本体因素。由电池本体诱发安全事故的来源主要包括电池制造过程的瑕疵以及电池老化带来的储能系统安全性退化两方面。

• 外部激源因素。外部激源包括绝缘失效造成的电流冲击及外部短路等问题，也包括除电池外部件高温产热造成的热冲击，以及某电池热失控后触发的热失控蔓延过程。

• 运行环境因素。锂电池需要工作于各参数的安全窗口范围，需要通过初始电热管理设计、BMS/PCS/EMS以及空调系统等管控来维持合理的运行环境。运行环境管理不善将逐渐影响电池及系统的可靠性，进而演化为事故。

• 管理系统因素。管理系统因素不仅包括BMS、PCS、EMS以及对应的联动管控逻辑，也包括管理规章制度等人的因素。前者是系统的核心控制和决策单元，主要作用是对电池系统的工作状态进行监测和管理，对保障电池安全、稳定、可靠运行有重要意义。

经验学习：

• 电池本体因素，系统监控可靠性不足时，电池本体充放电SOC区间有必要适当收紧。

• 电池老化因素及运行环境因素的长期演化将可能造成腐蚀性的绝缘部件损坏，需要强化绝缘检测并进行定期维护检查，同时需要强化漏电断路装置、过电压保护装置、
过电流保护装置等电气冲击保护装置的可靠性。

• 储能系统配置足够强度和灵活性的主动热管理系统是非常必要的。

• 电池储能系统的标准体系有待进一步完善，特别是涉及PCS、BMS、EMS之间协调、控制与管理的相关标准。

• 目前业内重点关注和大力开展的热失控提前预警和消防安全技术，不能从根本上避免锂电储能系统的安全事故。欲达成锂电储能电站“零事故”绝对安全的目标，需要
改变思路，从电池安全状态的实时评价和预测着手，针对电池本体及运行条件等多因素耦合作用的长期演化特性，研发电池安全风险的早期预警系统，从源头降低电池系统热失控风险。

事故启示-启示2：电池事故易爆气体的监控经验总结

对于电池失控产生易燃气体爆炸的经验学习：

• 消防员和安全员的培训应强调储能系统的安全性。应当对锂离子电池热失控，蒸气云形成和扩散过程中释放的气体和蒸气的潜在爆炸性、爆燃和爆炸波传播的动力学等应该进行包括全面测试的研究，以了解响应锂离子电池储能系统火灾事件而采取
的最有效，最安全的消防策略。

• 在通过全面的实验可以确定最终的策略和指导之前，建议将锂离子储能系统视为外壳中的气体混合物浓度高于安全级别，除非另行证明，否则应待在保守的潜在爆炸半径之外，并停留在危险区的外部。

• 应开发一种在线教育工具，以扩散有关锂离子电池储能系统危害和消防战术考虑因素的适当基础知识。

• 锂离子电池储能系统应包含可远程访问的气体监测；应该进行包括多尺度测试在内的研究，以评估用于锂离子电池储能系统的固定式气体监测系统的有效性和局限性。

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