储能系统可靠性评估的行业挑战与目标 - 当前储能系统面临可靠性评估方法不完善、整体评价难度大等挑战 [2] - 研讨会旨在借鉴数据中心UPS电源与车规BMS的成熟经验，融合FTA、FMEA、贝叶斯方法等评估技术以及SIL风险等级判定标准，深入探讨锂电池单体失效率、系统事故发生率、全生命周期可靠性等关键议题 [4] 锂电池全生命周期可靠性评价体系 - 提出通过研发、生产与应用三个阶段构建锂电池全生命周期可靠性评价体系 [5] - 研发阶段重点围绕设计可靠性展开，结合化学体系与结构件耐久性验证产品是否满足20-30年质保要求 [5] - 生产阶段通过严格管控原料与工艺波动确保产品可靠性可控 [5] - 应用阶段依赖BMS等管控系统持续维持电池性能稳健性 [5] - 市场端失效率是评估电池可靠性的重要指标，产品失效过程可分为早期、偶发期与耗损期三个阶段 [5][6] 数据中心UPS与储能PCS可靠性对比 - 数据中心UPS与储能PCS在应用场景与供电架构方面存在核心差异 [7] - 在单设备层面，UPS与PCS的可靠性取值与评估体系较为接近，均需考量核心部件的可靠性 [7] - 环境条件方面，UPS通常部署于建筑内部工作环境更稳定，PCS多用于户外需应对更复杂自然环境 [7] - 可靠性要求方面，数据中心供电可靠性需达到99.9999%，A级数据中心甚至要求在人为破坏情况下后端IT设备仍能正常运行，而PCS则无此类极端场景要求 [7] - 从UPS技术选型看，主流方案仍为铅酸电池，锂电池是重要发展方向，当前锂电池在行业整体应用比例较小但呈现不断增长态势 [7] 电动汽车BMS功能安全与可靠性 - 2020年发布的国标GB/T39086已启动第二版修订，该标准明确了不同应用场景下BMS软硬件应满足的安全技术要求 [8] - 汽车行业对BMS的功能安全等级普遍要求达到C级，需依次完成BMS单元集成与软件测试，随后开展整车集成、大规模耐久性及鲁棒性测试以确保全生命周期安全性 [8] - 通过提升传感器精度和优化控制策略，迭代更新更适宜的安全架构即可实现更高标准要求，未来BMS可靠性保障将更加高效 [8] 储能系统安全分析方法与等级设定 - 随着储能系统能量密度、容量、电压不断提升以及使用寿命延长，储能安全挑战日益严峻 [9] - 应对挑战需首先明确储能安全核心在于区分不同危害形式，并设定相应的安全等级目标 [9] - 具体方法上，首先通过FTA获取基础失效概率水平，随后结合贝叶斯网络分析和FMEA对基础概率进行评估，再采用事件树分析方法推演至电站起火等严重后果，通过逐层评估防护措施有效性计算PACK起火、电芯起火及系统起火概率以明确安全等级 [9] 储能系统整体可靠性评价体系构建 - 通过借鉴其他行业经验结合储能系统自身特性，构建了以事故发生率模型为核心的可靠性评价体系 [10] - 依据储能系统运行特点，按保护层理念将其划分为四个层次：本质安全层、防热失控层、防热失控扩散/防火防爆层、灭火泄爆层 [10] - 在层次划分基础上构建储能系统从热失控发生发展到火灾事故的演化路径，若已知初始事件发生率及各环节演化场景发生概率即可计算系统整体事故发生率 [10] - 在子系统可靠性评价方面，电芯失效率采用企业自有评估方法，BMS可靠性可参考汽车功能安全等级要求，通过整合各子系统评价结果最终实现储能系统整体可靠性科学评价 [10]