No 2025 (10º) Fórum de Expo da Indústria de Energia Nova - PV ESS, organizado pela SMM Information & Technology Co., Ltd., Fan Rong, engenheiro do Centro de Pesquisa de Segurança em Energia Nova do Instituto de Pesquisa de Incêndios em Edifícios da Academia Chinesa de Pesquisa em Construção, discutiu o tema "Pesquisa e Soluções de Prevenção de Incêndios para Aplicações de Baterias de Lítio". Ele afirmou que, em 2022, o valor de produção da indústria de baterias de lítio atingiu 1,2 trilhão, e a indústria de baterias tem potencial de crescimento dez vezes maior. Desde 2017, quase cem acidentes em estações de armazenamento de energia foram publicamente relatados globalmente. De 2018 a 2023, em média, mais de dez acidentes anuais em estações de ESS ocorreram globalmente, principalmente distribuídos na Coreia do Sul, EUA, Austrália e China. Portanto, a prevenção e pesquisa de incêndios para baterias de lítio são cruciais para o desenvolvimento da indústria de baterias de lítio.
No futuro, será estabelecido um sistema moderno de energia seguro, econômico e sustentável, com a nova energia como principal componente.
A eletricidade se tornará a principal energia terminal apoiando o desenvolvimento econômico e a melhoria do bem-estar das pessoas.
A aplicação em larga escala de energia renovável (intermitente, flutuante) torna o armazenamento de energia fundamental.
Em 2022, o valor de produção da indústria de baterias de lítio atingiu 1,2 trilhão, e a indústria de baterias tem potencial de crescimento dez vezes maior.
Análise de Acidentes em Estações de ESS
Desde 2017, quase cem acidentes em estações de ESS foram publicamente relatados globalmente. De 2018 a 2023, em média, mais de dez acidentes anuais em estações de ESS ocorreram globalmente, principalmente distribuídos na Coreia do Sul, EUA, Austrália e China.
Análise de Acidentes com VE
Em 2023, de acordo com dados do Bureau Nacional de Bombeiros e Resgate, houve 1.465 incêndios envolvendo VE na China. As causas mencionadas incluem: 68% dos incêndios ocorreram durante ou após a carga; ao contrário dos veículos a motor, os VE estacionados podem pegar fogo; incêndios em VE são difíceis de extinguir; e pilhas de carregamento entrando em garagens.
Prevenção e Soluções de Incêndios para Estações de ESS
1. Prevenção e Controle de Incêndios em Estações de ESS - Perigos de Incêndio de Baterias de Lítio
2. Prevenção e Controle de Incêndios em Estações de ESS - Problemas e Contramedidas
Problemas: a propagação térmica não pode ser resolvida fundamentalmente + agentes extintores totalmente eficazes ainda estão em investigação.
Contramedidas: 1. Uma abordagem sistemática e científica para a segurança de ESS de baterias de íon-lítio, gerenciando as fontes de propagação térmica (colisões, calor, eletricidade, impurezas, etc.), e garantindo a gestão de segurança e suporte técnico em todo o processo de planejamento, design, aquisição, construção e operação, tornando inteiramente possível controlar riscos de incêndio dentro de limites aceitáveis.
2. Tecnologia/Padrões/Avaliação atual ainda não são completos, enfatizando evidências empíricas.
3. Pontos Chave para Prevenção e Controle de Incêndios em Estações de ESS
◼ Integração de BMS/EMS/PCS com sistemas de controle de incêndio
◼ Alerta precoce e supressão dentro dos PACKs
◼ Medidas de proteção contra incêndio baseadas em água
◼ Gestão térmica
◼ Proteção elétrica reforçada para sistemas de bateria
◼ Alerta precoce baseado em big data
◼ Avaliações de segurança regulares
◼ Procedimentos e medidas para lidar com pós-propagação térmica
4. Padrões de Design de Proteção Contra Incêndio para Estações de ESS
Atualmente, há falta de padrões amplamente reconhecidos para avaliar os perigos de incêndio de baterias de lítio:
• GB 50016 usa principalmente pontos de fulgor e limites inferiores de explosão para determinar os perigos de incêndio de fábricas e armazéns, que diferem das características dos perigos de acidentes de baterias de lítio;
• No GB51048-2014, a classificação de perigo de incêndio é Classe V;
• No rascunho de revisão de 2022 do GB51048, propõe-se nas notas explicativas referir-se à Classe II e combinar dados de testes relevantes e práticas de engenharia para regulamentações específicas;
• DB11/T 1893 classifica os perigos de incêndio de baterias de lítio como Classe I/II.
T/CECS 1731-2024 "Regulamentos Técnicos de Proteção Contra Incêndio para ESS de Baterias de Íon-Lítio"
• Abertura a novas tecnologias, esperando orientar sua aplicação;
• Perigos de incêndio - pode-se referir à Classe II, com argumentos separados para segurança do sistema;
• Condições para uso de proteção contra incêndio baseada em água, "áreas protegidas";
• Enfatizando testes de simulação de incêndio em escala total;
• Proteção contra incêndio em nível de módulo
Prevenção e Soluções de Incêndios para Veículos Elétricos
Pesquisa sobre Prevenção de Incêndios em VE
Classificação de Acidentes de Incêndio em VE
Causados pela própria bateria:
➢ Os gatilhos de propagação térmica geralmente são três tipos: abuso mecânico (colisões, etc.), abuso elétrico (sobrecarga, curto-circuito interno, etc.) e abuso térmico;
➢ Após uma célula sofrer propagação térmica, ela se espalha facilmente, gerando grande quantidade de calor, levando a acidentes de incêndio em veículos.
Causados pelo próprio veículo:
➢ Colisões podem levar à propagação térmica da bateria, causando incêndios;
➢ Problemas elétricos, como curtos-circuitos em controladores de motores, IGBTs, ou imersão prolongada em água da chuva, podem causar incêndios.
Causados por instalações de carga:
➢ Questões de qualidade incluem impermeabilização, resistência a poeira, resistência à corrosão, vazamento, proteção contra curto-circuito e mecanismos de comunicação incompletos;
➢ Questões de gestão, como usuários usando fios improvisados para carregar, não substituindo linhas envelhecidas e não atendendo aos riscos de segurança indicados pelos sistemas de monitoramento.
1. Monitoramento de Segurança Contra Incêndio e Ligação de Incêndio Durante a Carga
➢ Alerta precoce através de big data para baterias de lítio (BMS controlado por nuvem: algoritmos de IA analisando dados do ciclo de vida da bateria; modelo de alerta precoce de propagação térmica da Chungway);
➢ Desenvolvimento de tecnologias/produtos de previsão e alerta precoce de incêndio integrados de múltiplos níveis (alerta de falha - alerta de propagação térmica - alarme de incêndio) e múltiplos parâmetros (temperatura, gás, fumaça, etc.);
➢ Plataforma de monitoramento de segurança contra incêndio em nuvem para VE fornecendo informações confiáveis em tempo real para usuários, proprietários de veículos e bombeiros.
2. Soluções de Prevenção de Incêndios para Estacionamentos de VE
3. Dispositivos de Isolamento de Incêndio para VE
Para abordar as dificuldades de reforma de estacionamentos existentes, como fiação e compatibilidade com sistemas de incêndio, e custos de reforma elevados, esses dispositivos se ativam automaticamente quando detectam incêndio, controlando a propagação do fogo e ganhando tempo para operações de resgate.
1. Temperatura de resistência ao fogo > 1.000°C, material central é Classe A resistente ao fogo;
2. Tempo de resistência ao fogo > 30 minutos, mantendo integridade estrutural e isolamento contra incêndio;
3. Métodos de ativação: ativação automática por sensor de temperatura, ativação manual;
4. Temperatura de ativação automática: 65-72°C;
5. Tempo de ativação automática: dentro de 60 segundos após chamas visíveis;
6. Método de instalação: içamento rápido, altura ajustável;
7. Não requer fiação para ativação automática por sensor de temperatura.
4. Monitoramento por Vídeo com Reconhecimento de Fumaça e Chama
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