论坛活动

当前储能系统仍面临可靠性评估方法不完善、整体评价难度大等挑战。

日前，由中关村储能产业技术联盟、应急管理部天津消防研究所、天津大学国家储能技术产教融合创新平台共同主办的第五届储能安全研讨会上，应急管理部天津消防研究所、中汽研华诚认证、中创新航、科华数据、华为数字能源众位专家围绕“储能系统可靠性评估及其他行业借鉴”这一主题展开了一场精彩对话，本场圆桌对话由天津大学英才副教授李超主持。

本次圆桌对话汇聚多领域专家，旨在借鉴数据中心UPS电源与车规BMS的成熟经验，融合FTA（故障树分析）、FMEA（故障模式与影响分析）、贝叶斯方法等评估技术以及SIL（安全完整性等级）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，进而明确可靠性评价对储能系统安全性能等级评价的支撑作用。

构建研发、生产、应用三阶段评价体系

中创新航科技集团股份有限公司可靠性专家、产品可靠性部门负责人高坡提出，应通过研发、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。

在研发阶段，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；

生产阶段则通过严格管控原料与工艺波动，确保产品可靠性处于可控范围；

应用阶段则依赖BMS等管控系统，持续维持电池性能的稳健性。

针对锂电池可靠性评估的量化指标，高坡指出，市场端失效率是评估电池可靠性的重要指标，其统计依赖于大数据平台对客户投诉与产品表现的实时跟踪，并可借助方法论预测长期失效率。产品失效过程可分为早期、偶发期与耗损期三个阶段：前两个阶段主要依靠数据统计建模进行分析，而第三阶段则通过可靠性加速实验建模，从而构建覆盖三个阶段的产品浴盆曲线。

数据中心UPS与储能PCS可靠性评估

科华数据数据中心板块技术总监曾凯军详细对比了数据中心UPS与储能PCS的可靠性评估体系，并指出二者在应用场景与供电架构方面存在核心差异。

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；

在环境条件方面，UPS通常部署于建筑内部，工作环境与温度更为稳定，而PCS多用于户外，需应对更为复杂的自然环境；

在可靠性要求方面，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。

从UPS的技术选型来看，目前主流技术方案仍为铅酸电池，锂电池是重要的发展方向。当前，锂电池在行业整体应用比例较小，运营商与互联网企业已在基站等小型数据中心中批量推广，部分行业的大型数据中心也开始尝试应用，呈现不断增长的态势。

电动汽车BMS功能安全与可靠性等级发展趋势

中汽研华诚认证（天津）有限公司创新业务部副部长李鸿鹏，重点阐述了电动汽车BMS功能安全的标准体系、设计方法、测试流程以及可靠性等级的发展现状与趋势。

在电池级BMS功能安全方面，2020年发布的国标GB/T39086《电动汽车用动力蓄电池管理系统功能安全要求及试验方法》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。

他提出汽车行业对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，从而确保其在全生命周期内的安全性。

随着技术不断进步，满足高安全等级的安全措施也在持续优化。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的标准要求，未来BMS的可靠性保障将更加高效。

储能系统安全分析：从失效概率到安全等级

华为数字能源安全设计专家谭志谋指出，随着储能系统能量密度、容量、电压的不断提升以及使用寿命的延长，储能安全挑战日益严峻。他强调，应对这些挑战需首先明确储能安全的核心在于区分不同危害形式，并设定相应的安全等级目标。

在具体方法上，首先通过FTA（故障树分析）获取基础失效概率水平，随后结合贝叶斯网络分析和FMEA（故障模式与影响分析）对基础概率进行评估。在完成基础概率评估后，采用事件树分析（ETA）方法，从最底层失效事件出发，逐步推演至电站起火等严重后果。通过逐层评估防护措施的有效性，最终计算出PACK起火、电芯起火及系统起火的概率，从而明确储能产品的安全等级。

储能系统可靠性评价体系

应急管理部天津消防研究所副研究员许晓元聚焦储能系统整体可靠性评价的难题，系统阐述了解决思路与实践方法。

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。

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。

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的发生概率，即可计算系统整体事故发生率。

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的科学评价。

此次对话各位专家分别从锂电池全生命周期管理、UPS与PCS对比、BMS功能安全、储能安全分析方法、系统可靠性模型等角度，提出储能系统可靠性评估的思路与方法，通过跨行业经验借鉴与多技术融合，为解决储能系统可靠性评估难题、明确其安全性能等级提供了多元实践方向。