直流充电桩为什么爆炸？

来源：蜘蛛抓取(WebSpider) 时间：2022-06-18 23:52 标签： 充电桩充电怎么收费

4月16日，北京丰台区南四环储能电站起火，2个小时以后，在对电站南区进行处置过程中，电站北区在毫无征兆的情况下突发爆炸，导致2名消防员牺牲，1名消防员受伤，电站内1名员工失联。这起事故带来的影响还是非常大的，这里大概写一下个人观点。

1）这个项目是在2019年3月建设投入运营，总容量25MWh。也就是说运营了2年多，我们之前的历史经验在电动大巴和储能都是围绕磷酸铁锂来做的（考虑电池本身的安全性）。在这个案例中，随着时间的推移，对电池系统的维护和检修变成了一个关键环节。

2）该项目一半是为了支撑电动汽车充电的，作为直流光储充一体化充电站，每个充电桩配备双枪可达300kW，这类项目对于未来储能系统与车辆系统在一起可能耦合出来的事故问题是需要做隔离的。

3）这个储能电站，目前并不知道是充电部分还是室内储能部分先出现问题。对于循环次数比较高的磷酸铁锂电池，在系统运营一段时间后对于电池状态的检测提出了新的要求。三元电池可以采用压差和温差的方法来对潜在问题做一些筛查，而磷酸铁锂电池出这样的问题，似乎没有更好的办法来进行处理。

图1 北京大红门集美直流光储充从外部和内部看原有的情况

根据网上查到的资料，这一批储能电池用的是IFRAh，成组方式是把电芯做了18串并联，然后进行225串联形成一个720V 189Ah的系统。

备注：这颗电池在之前的北汽EC系列也大量使用，只不过尺寸调整为33139和32139两种规格，从10.5Ah升级到12Ah和15Ah

图2 网上关于这个充电站的电池信息

在这次事故里面有个核心问题：为什么会突然引发爆炸？我们可以梳理一下潜在的可能性——

1）12点17分接到火情，47辆消防车、235名指战员对明火进行扑灭，在这个过程里面，有相当一部分的电池是进水的；

2）14时15分，突然爆炸引发人员伤亡，在这个过程里面，由于浸水引发这些10Ah电池出现绝缘失效。

备注：从图片中的设计来看，这些储能柜进水以后可能出现系统性的绝缘失效，局部存在环流之后引发爆炸

对比来看，磷酸铁锂在储能站方面的事故其实要少不少。对于新电池来说，不同厂家的产品安全性可能相似，但是电池企业对于磷酸铁锂电池的维护能力在大巴里面是有分化的，否则也不会出现在大巴里面一边倒的占有率差异。

此次事故是谁都不愿意看到的事情，之前那些没有引发人员伤亡的电动汽车的起火事故真的是一件很幸运的事情。储能电站由于和居住区比较近，对于消防人员的潜在伤害比较大，2019年美国APS公司在亚利桑那州皮奥里亚部署的电池储能电站发生火灾，四名消防员受伤。随着储能、船舶、重工和电动车（包括电动自行车）大量采用锂电池，减少潜在的事故还需要很多的努力。

作者简介：朱玉龙，资深电动汽车三电系统和汽车电子工程师，著有《汽车电子硬件设计》。

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