构网型储能安全白皮书

编制单位（排名不分先后）： 华为数字能源技术有限公司欧阳明高院士工作站（国家市场监督管理总局储能与动力电池安全重点实验室）应急管理部天津消防研究所西藏开发投资集团有限公司华电海外投资有限公司三峡国际能源投资集团有限公司山东电力工程咨询院有限公司山东电力建设第三工程有限公司中国电建集团国际工程有限公司中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司四川赛科检测技术有限公司德国莱茵TÜV集团北京鉴衡认证中心有限公司韦莱保险经纪有限公司中国人民财产保险股份有限公司深圳分公司 编制人员（排名不分先后）： 陈伟李 卫 春叶 万 祥华 剑 锋祁 腾 武郑越董 景 林孟 元 东张 顾 篷郝 应 涛徐 汇 智卓萍李 石 头卫 冰 原代 增 丽刘 加 进张 光 青郭 富 民宋 礼 伟钟 明 明李 华 锋王 海 云蔡洪彭勇张岩贾 英 峰谭 志 谋李 斯 胜尹 立 坤 在全球携手推进可持续发展、能源转型向纵深突破的今天，储能已成为衔接风光等绿电与全球电网的核心纽带，更是守护人类能源安全、助力气候治理的战略基石。 当前储能产业正向规模化、高压化、构网型趋势加速发展，但电芯到电网的全链条风险、全生命周期的动态隐患也愈发突出，传统被动防护模式已无法应对。 为此，本白皮书锚定不起火、不爆炸、不扩散、不伤人目标，系统提出 “全架构安全设计、全链路数字化防护、全场景主动攻防、全维度安全量化、全周期安全管理体系”五大核心理念，构建系统性安全解决方案。期望凝聚全球行业共识，推动储能产业从 “规模扩张” 转向 “安全提质”，为清洁低碳的全球能源新秩序筑牢根基。 CONTENTS目录 03 02 储能安全成为行业关注重点01 04 储能系统全生命周期安全风险特征02 2.1 储能系统热失控触发因素2.2 储能产品安全风险源2.3 储能全链路风险源2.4 储能行业痛点与风险管控困境02030405 4.1 储能产品全架构安全设计4.2 储能全链路数字化防护0709 07 05 5.1 储能安全攻防测试理念5.2 储能安全攻防测试1011储能安全攻防测试体系10 储能安全量化评估体系17 7.1 储能系统安全风险地图7.2 储能安全量化评估模型7.3 储能安全量化评估模型应用181819 储能全周期安全管理体系12 6.1 研发领域安全管理体系6.2 采购领域安全管理体系6.3 制造领域安全管理体系6.4 供应领域安全管理体系6.5 营销和服务领域安全管理体系6.6 安全治理131315151616 储能安全成为行业关注重点 全球能源变革深入推进，构建清洁低碳、安全高效的新型能源体系已成共识，储能系统作为核心组成部分，兼具稳定电网与优化能源结构的战略价值。全球储能产业正高速增长，未来五年年复合增长率预计 25%-30%，到 2030 年新增装机有望超 500GWh。但装机规模扩张的同时，安全隐忧凸显，截至 2025 年 11 月全球储能安全事故累计超 200 起，不仅造成人身财产损失，也制约了行业大规模应用；如表 1 事故列举所示： 储能系统全生命周期安全风险特征 电化学储能系统作为长周期运行的能源装备，其安全风险源呈现全生命周期覆盖、动态性演变的特征。从设计的缺陷，到建设安装的过程风险，再到长周期运维的隐患，安全挑战贯穿始终，且随工况、环境、运行时长动态变化，形成持续存在的安全压力。 储能系统热失控触发因素2.1 储能热失控是能量失衡 - 热蔓延 - 链式反应的递进过程，电化学储能电站的安全问题是系统性问题，事故的发生往往由多因素交互作用导致。其触发因素可归纳为电气、热、机械滥用三大类型，如图 1 所示： 电气滥用：电气滥用是指电池在超出正常电气工作参数范围下运行，导致内部电化学反应异常并可能引发安全风险的状态。如过充放、短路、过电流使用、强制放电、外部高压等。 热滥用：热滥用是指电池暴露在超出正常工作温度范围的环境中，或内部产热速率超过散热能力，导致温度持续升高并引发安全风险的状态。 机械滥用：机械滥用是指电池受到外部机械力作用导致物理变形、结构损坏或内部短路的状态，是引发电池热失控的重要诱因之一。如在制造、运输、安装过程中因外部机械力导致结构破坏或内部缺陷。 储能产品安全风险源2.2 结合储能产品各关键组成部分分析，安全风险源主要如下： 电芯风险源 电芯作为储能系统的核心部件之一，受当前生产制造能力与质量管控水平所限，仍无法完全杜绝热失控风险。其核心诱因多为设计或工艺缺陷导致的本体异常（如杂质、毛刺、析锂）引发内短路，触发热失控链式反应。随着电芯能量密度与单体容量的持续攀升，热失控发生后的能量释放强度、可燃气体生成量及跨电芯、跨电池模块的连锁蔓延风险会进一步增加。 电池模块风险源 电池模块作为电芯集群的最小管理与核心防护单元，其设计冗余与结构完整性直接决定热失控风险的管控能力。若存在冗余设计不足、隔热设计不足、结构缺陷等问题，不仅可能直接诱发电芯热失控，更会加速热失控从单电芯向多电芯、单电池模块向多电池模块的链式蔓延，最终升级为系统层级的热失控。 当前，为适配高能量密度与高集成效率需求，行业在向大电池模块演进，使电池模块的防护难度进一步加大；部分厂家为了追求极致成本，采用无电池模块设计，热隔离难度显著增加，进一步放大了热失控的触发概率与扩散速度。 储能舱风险源 储能舱是电池模块、功率和温控等部件的集合体，制造焊接、部件安装、箱体运输、现场安装等带来的应力问题， 各类绝缘失效带来的电气问题，散热能力不足带来热累积等问题，均会引发热失控；热失控后可燃气体在舱内堆积，易触发燃爆事故。 随着储能舱向高密大容量演进，高密度布局使线缆、部件更密集，箱体自重增加让运输安装碰撞冲击更大，部件承压更高，机电热滥用更容易触发；加上部分厂家为追求极致密度，易出现安全冗余设计不足、防护不到位等问题，进一步放大风险，最终可能导致整舱燃爆，威胁人身和财产安全。 储能场站风险源 储能场站核心风险聚焦于内部故障与外部冲击两大维度，具体场景可精准对应：外部受电网高电压、大电流冲击，或内部防护、熔断设计冗余不足，均易直接诱发热失控；内部储能舱防火设计缺陷、电缆沟防火封堵不达标，会通过相邻舱体热辐射传导引发连锁热扩散；地基不均匀沉降等外部环境因素致舱体变形，破坏内部结构同样触发热失控。 当前储能系统正朝高压化、构网型等方向加速演进，多重技术特性叠加，不仅提高了上述风险的触发概率，更显著放大了风险爆发后的危害程度，对安全防控形成更高挑战。 除产品本身的技术设计风险外，物料来料、生产制造、运输存储、场站建设、运维运营等环节中，任一环节的管控疏漏均可能引入风险并形成连锁传导。各环节核心风险点如下： 物料来料环节风险源 物料管控作为安全管控的底层根基，物料质量直接决定风险起点，若存在物料生产标准不完善、检测执行不到位、未充分经验证随意变等问题，不合格物料可能会流入生产环节，从源头埋下安全隐患。 生产制造环节风险源 生产环节的管控缺失会消耗设计阶段预留的安全冗余，产生安全风险，包括不限于来料检验缺失 / 流于形式、制造工艺不完善、生产工艺波动、质量管控标准宽松或流程执行不到位等。 运输存储环节风险源 该环节易因外部环境冲击造成物理损伤。如运输中的碰撞冲击、挤压变形、搬运坠落，或存储环节的高温高湿、通风不良等，均可能导致电芯隐性结构损伤、绝缘层破损、电解液泄漏等问题，易触发热失控。 建设环节风险源 场站建设的质量直接影响系统安全。若施工标准不明确、验收流程简化，易出现电缆压接不牢、接地不良、通风管道布局不合理等问题，为后期运行埋下电气短路、热积聚、火灾蔓延等隐患。 运维运营环节风险源 作为储能全生命周期持续时间最长、变数最多的环节，当前许多项目仍依赖传统人工“看仪表”式巡检，难以精准捕捉电芯一致性衰减、绝缘老化、触点松动等隐性隐患，小问题累积演变为燃爆、触电等恶性事故。 储能行业痛点与风险管控困境2.4 储能行业在规模化扩张与技术快速迭代的同时，也面临显著的行业痛点与风险管控困境。当前行业存在精准安全量化体系缺失、测试机制存在固有局限的情况，难以适配规模化后的复杂安全需求，为行业高质量发展埋下隐性隐患。具体表现如下： 测试局限性 当前行业测试验证多采用小规模抽样模式，受限于样本数量、检测项目覆盖范围及测试环境模拟程度，难以全面排查量产产品中的潜在缺陷。在规模化量产阶段，各种因素导致的产品材料、工艺等变更未充分验证，量产产品与测试样品存在差异，使检测结果无法真实反映实际产品的安全质量水平。 安全评估体系局限性 当前行业安全评估体系本质为通过性测试，依赖专家经验和样品测试，较难实现全面和准确评估不同危害等级的安全风险概率，已难以适配精细化风险管控需求。 储能产品安全理念 在全球能源转型与新型电力系统建设背景下，储能安全已从单点防护升级为执行 + 评估双轮驱动的系统工程。面对全链条、全周期动态风险，需以不起火、不爆炸、不扩散、不伤人为核心，构建多维度防护体系，五大理念是从被动合规迈向主动防控的关键： 全架构安全设计：以“电芯 - 模块 - 储能舱 - 系统 - 电网”五级架构为核心，搭建纵深防御体系，强化层级协同与冗余设计，实现从芯到网无断点防护。全链路数字化防护：数字化贯穿全生命周期，联动五级架构数据，构建 “采集 - 分析 - 预警 - 优化” 管控链，推动安全管理从事后补救转向事前预判。全场景主动攻防：紧扣多元应用场景，引入 TTF/WST 攻防逻辑，模拟极端工况测试，以攻促防、优化设计，锻造场景适配韧性。全周期安全管理体系：构建端到端体系，贯通需求到价值与战略到执行双闭环，覆盖全业务环节，为安全落地提供体系化支撑。全维度安全量化：构建全工况、全生命周期量化评估体系，将安全指标转化为“严重等级 + 发生概率”数据，形成风险矩阵，实现安全管理有数可依。 储能全架构安全设计与全链路数字化防护 储能产品全架构安全设计4.1 储能产品是一个多部件协同的复杂系统产品，为实现储能安全的目标，需构建“电芯→电池模块→储能舱→储能系统→电网”的五级纵深防御体系，要做好层层防御，确保每一道防线有效阻隔风险。 一、电芯安全 电芯安全的目标是实现可控安全。为了达成该目标，需从两个方面进行展开：提升电芯本身鲁棒性，提升全链路生产管控的一致性。 提升电芯鲁棒性1. 进行场景化应用研究，识别不同工况下的潜在风险；同步迭代升级测试标准，让测试更贴合实际应用需求，提升产品准出门槛。开展 SOA（安全运行区域）边界研究，厘清全场景下的系统安全应用边界，为电池模块及系统侧实施精细化防护设计提供科学依据，确保防护措施与实际工况适配。 2. 提升电芯一致性 应基于 IATF16949 质量体系中 APQP 和 PPAP 的理念，白盒化管理电芯规格定义、产品设计、产品测试验证、工艺制定、小批量试制、量产爬坡等全过程，确保产品生的好、产的优。强化生产过程工艺执行与变更管控，严格按标准落地生产流程；对于材料、工艺变更需充分验证；为识别过程波动对一致性的影响；实施生产大数据记录，做到全流程可追溯。 二、电池模块安全 电池模块安全以在电芯热失控时，只冒烟、不起火、不扩散为安全目标，需做好主被动安全冗余设计。 1.2.被动安全：提升电池模块抗冲击能力，增强鲁棒性，通过热管理、绝缘防护、压力泄放等设计，构建“电芯隔离 -热蔓延阻断 - 能量泄放”三重防护体系。主动安全：依托多维传感器实时探测，准确捕捉热失控前兆信号，实现风险提前预警与主动切断，从源头遏制热失控扩散。 三、储能舱安全设计 储能舱体设计以电池模块发生热失控为假设前提，确立舱体不起火、可燃气体不堆积、不燃爆，起火不扩散的安全目标。聚焦机械、电、热三维防护设计与故障预测能力，兼顾极端情况下的风险与范围管控，构建全场景安全兜底体系。 1.2.3.热防护设计：箱体采用耐火冗余设计，确保单箱热失控时，不向相邻箱体扩散；储能箱应具备精准温度控制能力，实时