微資訊！為了避免鋰電池突然起火，安全故障預警應用平臺誕生了！

(資料圖片僅供參考)

自從國家發布了“2030碳達峰，2060碳中和”的目標之后，很多高能耗的企業和園區就為自己的命運感到擔心。擔心突然某一天，因為運營能耗偏高，企業被突然勒令停產。

由于很多高能耗企業，同時也是地方GDP的直接貢獻者。一旦“突然死亡”，難以有其他支柱產業替代。

解決的辦法不是沒有，而是存在一定的安全風險。過去幾年內，由新能源使用造成的安全事故屢屢發生。

使用更安全的新能源方案，因此變得日益重要。某種意義上，它甚至會決定碳達峰目標實現的進度。經過了日以繼夜的研發，美克生能源終于找到了一個方案。

提前一個月預警火災的神奇

為了低碳、零碳運行，一部分的國內產業園區很早前就已經試驗使用儲能為園區供電。但這些新能源項目的安全隱患也因此慢慢浮現。

2017年3月7號，山西某火力發電廠儲能系統輔助機組AGC調頻項目發生火災；2017年12月22日，山西某電廠9MW調頻項目2號儲能集裝箱柜發生火災；2018年8月3日，江蘇揚中某用戶側磷酸鐵鋰儲能電站發生火災，一個儲能集裝箱整體燒毀；2021年4月16日，北京豐臺大紅門儲能電站調試過程中起火爆炸的消息登上熱搜，事故造成1660.81萬元的直接財產損失，2名消防員不幸遇難；2022年2月18日，江西某儲能項目發生起火，在存放階段的電池艙劇烈燃燒，現場人員發現后及時報火警、消防人員控制了險情，事故原因仍在調查中。

頻繁發生的安全事故，影響了人們對鋰電項目的信心和運用前景。

然而，火災并非不能提前預知。業內專家普遍認為，引發儲能安全事故的首要原因還是鋰電池自身的問題，由鋰電池本身的瑕疵或是電池老化從而帶來的安全問題。

根據學術研究發現，在低溫高倍率充電條件下，鋰電池的鋰離子會在負極與電解液的界面堆積、堆積到一定程度就有可能會產生鋰枝晶（是指采用液態電解質的鋰電池在充電時，鋰離子還原時形成的樹枝狀金屬鋰單質）。當鋰枝晶生長到一定程度時，就會觸破電池隔膜導致電池內短路，最終引發安全事故。

針對鋰電池這一特性，專注于電池安全領域的美克生能源提出了解決方案。美克生能源科研團隊采用電化學模型對鋰電池內部進行模擬預測，真實還原鋰電池內部情況?！半姵鼐腿缤谙蛔樱覀兪褂秒娀瘜W模型，相當于給儲能場景安裝了一個X光機，能夠實時監測儲能電池的內部狀況，比如電解液變化、隔膜厚度等等，一旦發現問題即可做到提前預警，真正將預防做到消防前。”美克生能源創始人兼董事長魏瓊這樣總結。

在2021年底，美克生能源跑通了鋰電池電化學模型硬件求解器，將單電芯測算時間由原來的0.1秒縮短至0.05毫秒，配合并行計算，電池管理維護測算速度將提升20萬倍，解決了商用模型計算速度慢、無法實時計算的難題。

在P2D階段的電化學模型硬件求解器算法基礎上，今年3月份，美克生能源鋰枝晶生長模擬正式成功，可以在軟件端10秒內、硬件端0.1秒內（市場上現在通用計算時間為90秒左右）就得到電池內部各項物理化學量的變化，并模擬鋰枝晶生長情況。這樣一來將能夠更為準確地預測鋰電池的壽命衰減，有效預防鋰電池安全事故的發生。

研發預算沒有上限

基于上述能力， 美克生自主研發了PSS——儲能預防性診斷安全管理系統，它也是商業化鋰電池安全故障預警應用平臺及數字化電池管理系統的領先樣本。

PSS系統支持“云邊結合”，實現電芯實時監測和狀態趨勢預測。通過高速硬件計算能力，PSS系統可以實時監測儲能電池電芯層面的電流、電壓時間序列，預防電芯“猝死”。同時，通過不斷完善的電池知識庫和AI智能算法，PSS系統可以從電芯數據中抓取容量、內阻和自放電參數等反映電芯性能特征的電池關鍵性能參數，并基于對衰老過程中鋰電池關鍵性能參數變化規律和電池知識地貌的分析，預測電芯狀態演變，能夠捕捉電池關鍵參數劣化的微先兆。針對電芯內短路熱失控、正常老化失效等故障，提前一個月就做出預警。

在獲取小樣本儲能電站數據后，PSS系統可通過遷移學習及數字孿生技術構建電站專屬知識庫，并通過持續獲取和分析電站數據，逐步強化知識庫，實現知識庫越用越強，PSS系統越用越準。

PSS系統還能夠在線對故障進行定點定位，免拆解獲取電芯層面電池關鍵性能參數，“零時間成本”對鋰電池儲能系統進行“體檢”，提供電池健康狀態評估、電池狀態校正、電池剩余壽命預測等服務，為運維人員提出科學建議，從而更大程度的保障鋰電池儲能系統全生命周期的安全，有效提高企業收益。

2021年，PSS系統作為重要研發課題的應用板塊，榮獲了國家電網有限公司2021年科學技術進步獎一等獎。

不惜代價進行研發投入，是美克生新能源在安全技術上能夠在行業領先的一個重要的原因。魏瓊曾說過：“我們對研發投入的預算是沒有上限的，我相信只有保持對科研的不斷追求和探索，才能使美克生能源在能源領域的關鍵技術上持續實現突破?！?/P>

美克生能源目前擁有數百名員工，其中科研人員占比超過70%。對于一家成立僅四年的公司來說，投入如此多的人力進行研發，著實不易。要知道國內目前新能源領域的龍頭企業——寧德時代(300750)，去年的研發投入也僅占其營收的不到6%而已。

讓合作者抓住下一個風口

截止目前，美克生公司旗下擁有綠電來操作系統、儲能預防性診斷安全管理系統（PSS）、綠電來盒子（iEMS）等多項產品應用，可為工商業分布式光伏電站、儲能電站、智慧園區、城市儲充站等不同場景提供綠能解決方案。而公司對綠電項目的推廣，并不僅僅限于具體的技術、產品形態。

對于中國“雙碳”目標，此前學界有一個共同的觀點：不僅僅是一種大國責任，更關系到我國的能源安全和高質量發展。同時，以碳匯為錨，更有利于人民幣國際化的早日達成。

在這樣的背景下，及早地進行綠電改造，不僅僅只是響應國家的雙碳號召，更有利于企業抓住綠色發展的風口，實現更高質量的發展。

而美克生能源所做的，就是幫助各個領域的企業，極早抓住這個風口，盡快完成轉型，實現不同類型企業的碳資產。

美克生能源的政府關系總監周密說，公司并不僅僅只是在開發、推廣各類綠電產品，更準確地說是在為客戶，提供轉型綠色發展的整體戰略，所謀劃的內容，不僅僅包括了企業清潔能源的改造，還涉及更為前沿的綠色金融、低碳資產部分的籌劃和咨詢服務，以幫助不同類型的企業在雙碳目標下，盡早獲取公司的綠色資產。

目前，這一籌劃尚處于早期，但就像當年的互聯網一樣，越早準備，越早謀劃，就越容易抓住時代的風口，快速崛起。