集装箱式锂电储能系统海运要求解读
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2024年1月18日,厦门海事局、厦门港口管理局、厦门市自贸委联合印发《厦门港集装箱式锂电池储能系统海上安全运输指南》(以下简称《指南》)。这是全国首个针对集装箱式锂电池储能系统(以下简称储能集装箱)的海上安全运输指南,全面梳理了海运储能集装箱各环节安全责任要求。
本期解读,小编重点带大家解读一下集装箱式锂电池储能系统生产企业需要履行的合规要求。
图1《指南》发布通知原文
官方发文链接:https://www.fj.msa.gov.cn/fjmsacms/cms/html/xmhsjwwwz/2024-01-18/1040978322.html
一、锂电池测试要求
为了确保储能集装箱的运输安全,《指南》首先对储能集装箱中的锂电池提出了明确的安全测试要求,具体包括以下几个方面。
1) UN38.3测试
根据《指南》2.1节的要求,储能集装箱中的电池组都需要通过联合国《试验与标准手册》第38.3章所规定的各项测试(简称UN38.3测试),其主要包括T1-T8八个测试项目:
图2 UN38.3测试项目简介
2) 热失控扩散阻断措施
锂电池作为储能系统最重要的组成部分,具有能量密度高、输出功率大等特点。锂电池的安全决定了储能系统的安全,而热失控是导致锂电池发生火灾的主要原因之一。因此,《指南》2.2节明确要求储能集装箱应采取有效技术阻断电池之间热失控传递扩散,并持有认可的检测报告。
为了阻断热失控传递和扩散,典型的做法有以下几种:
① 在电池组之间和周围使用隔热材料,减少热能传递。常见的隔热材料包括陶瓷纤维、硅胶、陶瓷气孔板等。或者
② 在集装箱内设置温度监测装置,及时发现并控制电池组的温度变化。当监测到异常温度时,可以通过降低温度或停止充放电等方式控制温度。
3) 盐雾性能和绝缘性能测试
根据《指南》2.4 节的要求,电池组应按《电力储能用锂离子电池》(GB/T 36276)标准进行盐雾性能测试和绝缘性能测试,且均持有认可的检测报告。盐雾性能测试主要模拟储能集装箱在海洋性气候条件下,是否具有一定的耐腐蚀性,是否能够持续稳定的工作。
图3 GB/T 36276各项指检测报告部分示例
二、电池外壳要求
根据《指南》2.3节的要求,电池组应具备 IP66 及以上的电气设备外壳防护(防尘防水)等级,储能集装箱的箱体应具备 IP55 及以上的电气设备外壳防护等级,并持有认可的检测报告。
外壳防护等级通常指的是电子设备或机械设备的防护等级,用于描述设备的防护能力。常见的外壳防护等级采用IP(Ingress Protection)等级制度,其中IP后面的两个数字分别代表了对固体物体和液体的防护等级。具体可见GB/T 4208-2017。
第一个数字表示对固体物体的防护等级,范围从0到6,数字越大代表防护等级越高,可以防止更小的固体物体进入设备内部。例如,IP6X表示设备完全防止尘土颗粒的进入。
第二个数字表示对液体的防护等级,范围从0到9,数字越大代表防护等级越高,可以防止更强的液体侵入设备内部。例如,IPX7表示设备可以在水中浸泡30分钟而不受影响。
图4 外壳防水等级测试报告示例(符合IP 55)
三、集装箱箱体要求
储能集装箱在《国际海运危险货物规则》(IMDDG code)中属于列明的第9类危险货物(UN编号3536),在提交运输时,应满足以下要求:
1) 加贴运输标牌和标记
储能集装箱应在其箱体四个侧面张贴第 9 类危险货物标牌和联合国编号,如图5所示。
图5 集装箱外危险货物标牌和UN编号示意图(4面均要)
2) 集装箱箱体要检验合格
《指南》2.10节明确了储能集装箱的箱体应满足集装箱检验规范的要求,具有国家海事管理机构认可的船舶检验机构签发的检验合格证书。如图6所示,检验合格的集装箱,通常在其箱门上会展示符合《1972年国际集装箱公约》(简称CSC公约)要求的安全合格牌照(CSC Safety Approval),以及检验机构的检验合格徽。
图6 储能集装箱箱证铭牌图片
四、装箱要求
为了确保储能集装箱在运输过程中的安全性和可靠性,整个“装箱”过程至关重要,具体应满足以下几个方面:
1) 电池要做好固定
储能集装箱中的电池组不是简单放在集装箱内,而是应该固定在集装箱内部,并配有相应的控制系统和灭火系统。固定电池组的刚性材质支架或柜子应有足够的强度,能够承受电池的载荷和在运输过程惯性力而不产生影响安全的变形或损坏。
图7 储能集装箱内部结构示意
2) 电池SoC有限制
储能集装箱的初始(起运)电量应在30%及以下,即荷电状态 SOC≤30%。这是为了确保在运输过程中,储能集装箱内的电池组保持低电量状态,减少在运输过程中发生火灾或其他安全问题的风险。
3) 装箱过程要通过检验
常规危险货物的装箱,需要集装箱装箱现场检查员签发“集装箱装箱证明书”并由装箱员所在单位签章确认,而储能集装箱由于其特殊性,集装箱既为运输组件又是产品外壳,无法在装箱过程中监装。
《指南》2.12节创造性提出:储能集装箱的装箱须由国家海事管理机构认可的船舶检验机构检验,并持有海运安全符合性检验报告。此外,储能集装箱的总质量不应超过集装箱安全合格牌照上标识的最大总质量(安全合格牌照或集装箱箱体上的max gross)。
五、小结
《指南》的发布弥补了现有国际技术规则中关于储能集装箱定义及使用要求模糊的问题,大家如果对储能集装箱的运输以及锂电池类货物运输有任何问题可随时联系合规化学。
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