专家观点分析储能消防吴憨子：一篇入门储能消防-电子发烧友网

储能消防是储能电站安全重要防线。储能电站起火过程中，电池内部仍在发生化学反应可能导致多诺米骨牌效应，传统消防扑灭难度大；储能消防可有效对锂电池热失控进行预警并扑灭火灾防止复燃。预警端技术壁垒较灭火端高。热失控预警要借助传感器，将探测到的物理、化学信号转变为电信号进行传输，集成了物理传感技术、计算机技术、数据传输等技术，技术和工艺制造壁垒较高，而灭火端技术成熟。消防市场规模不断扩大的核心驱动因素是政策。我国对于消防安全的重视程度越来越高，政策标准越发严格，如扩大消防产品的使用范围、规定消防产品最长使用年限、要求储能电站要实现pack级别预警及灭火等。

储能消防、传统消防市场空间及增速

我国消防产品总规模稳步增长，2023年有望达1796亿元，21—23CAGR 4.6%，其中国内储能消防产品规模有望成为新的成长曲线，21-25CAGR有望达156%。我国电化学储能新增装机全球占比有望从21年的24.7%提升到25年的30%，消防投入占比也有望从当前的2%左右提高到7%以上，储能消防产品市场规模将从现在的1.75亿元有望增长到2025年的75亿元。

全球储能消防装机需求21-25年有望从12.23亿元提升至261.05亿元，CAGR114.9%。储能消防企业有望充分受益于政策带来的行业高增红利，同时通过与国内储能系统集成厂商深化合作，有望切入海外储能消防市场。

二、储能消防产品市场驱动因素

储能电站火灾事故频发，生命财产损失巨大

据国际能源网不完全统计，2011-2022年1月期间全球共发生37起储能电站爆炸事故，其中4起发生在中国。从新能源汽车事故看，2022年第一季度，国内接报的新能源汽车火灾共640起，相比上年同期上升了32%。

2017-2022全球储能电站火灾情况（部分）

全球电化学储能电站起火或爆炸事故统计（部分）

而导致电池事故的主要原因是三元锂电池正极材料分解温度仅200°C，易发生热失控进而引致火灾。只要一旦出现过充、过放、过流、热失控和内部短路等电池滥用情况，就容易导致电池内部热量积聚，一旦超过临界点即会产生热失控。

储能事故中电池类型占比情况(单位：%)

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储能电站火灾影响大

新能源汽车动力电池容量为10～100kWh，储能电站规模则约100MWh级别。电动汽车火灾影响最多到电池包级别，而储能电站会到达电池簇级别，甚至导致整个电站起火爆炸，火灾影响更大。

电动汽车与储能电站消防安全影响对比

电动汽车与储能电站消防安全标准对比

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政策重点强调储能消防安全，利好行业发展

2021年9月出台《电化学储能电站安全规程（征求意见稿）》，要求储能消防融入视频监控系统、设定系统性解决方案，更加精细化及科技化，并规定了储能电站设备安全技术要求、运行、维护、检修、试验等方面的安全要求。

2022年2月发布《“十四五”国家消防工作规划》，提出要围绕新型储能设施，加强消防设计，加强源头管理。各政策对储能电站建设、管理提出细节化要求；引导配套储能消防设建设，提高储能电站运营安全程度；提出2025目标装机规模和降本增效目标，政策指引储能市场发展。

随着多项涉及储能消防安全的相关政策及标准的陆续落地实施，可以预见储能装机规模将快速增加，新标准下储能消防的重要性不断突显，储能消防投入占比有望进一步提升。

近年中国储能消防行业相关政策梳理

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我国已发布的消防安全标准

我国发布了9项电动汽车消防安全系列团体标准，涵盖了从电池火灾防控装置性能检验、火灾报警、疏散、应急救援和灭火等领域，但在储能方面，只涵盖火灾报警及灭火领域，缺少火灾防控装置性能检验、疏散、应急救援等消防安全标准体系。随着电化学储能装机规模扩大，标准体系缺失会给储能电站安全运行埋下隐患，并且制约行业快速发展。

2022年2月10日国家发改委、能源局印发《“十四五”新型储能发展实施方案》，相较于2021年7月发布的《关于加快推动新型储能发展的指导意见》，新政策细化了储能安全标准体系的具体覆盖内容，如：加快制定消防灭火标准，明确了储能安全技术突破方向，如突破电化学系统安全预警、高效灭火技术等等，为储能大规模装机及稳定安全运行创造有利条件。

下游应用场景多元化，“十四五”储能消防产品有望放量储能消防产品产业链上游原材料包括结构件、电子元器件、机箱和灭火剂等；下游应用场景除储能电站外，还包括新能源汽车、电动自行车和家用储能等领域。下游随着储能规模的扩大，消防安全标准也将愈发严格，储能消防产品需求前景广阔。

储能消防产品产业链

三、产品：预警+灭火，前者技术难度更高

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热失控反应特征难控制，易引发多米诺骨牌效应

锂电池热失控由电滥用、热滥用和机械滥用引起。

热失控整个过程发生一系列复杂化学反应，温度不断升高，放热速率越来越快，内部发生大规模短路，热量快速集聚触发热失控。电池内部，温度升高出现SEI膜分解（~80°）→阳极与电解质发生反应（~100°）→电解质分解产生可燃气体（~110°）→ 电池内部压力增加（~120°）→ 隔膜融毁（~135°）→阴极发生化学反应（~200°）；锂电池外部，气体逸出→安全阀破裂→着火→爆炸。

锂电池热失控原因及过程

单个锂电池着火后，在热滥用的作用下电池模组内部相邻电池也相继发生热失控，整个电池模组和电池簇会被点燃，最终导致储能电站出现火灾甚至爆炸，带来多米诺骨牌效应。

锂电池热失控带来多米诺骨牌效应

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热失控预警是储能电站安全的前置防线

电池本体的材料安全性是储能电站安全的第一道防线，第二道防线是过程安全，发生异常时进行预警，最后一道防线是消防安全，阻隔火灾蔓延、灭火并防止复燃。

热失控预警作用在火灾前，通过与BMS系统联动在发生热失控时切断电源，如果模组内部发生火灾会触发灭火系统并进行pack级别灭火，阻止火灾进一步蔓延。

热失控预警与火灾报警的比较

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热失控预警具有较高技术壁垒

热失控探测需要借助传感器，将探测到的物理信号转变为电信号进行传输，传感器属于火灾预警系统的前端触发设备，是集成了物理传感技术、自动控制、计算机技术、数据传输等技术的高附加值产品，在技术含量和生产工艺方面均存在较高的技术壁垒。

四、市场：25年全球市场约270亿…

民用消防，扩大使用范围和限制使用年限，带来增量+存量需求；2023年民用消防产品规模有望达到1472亿元，CAGR 3-4%。

2023年民用消防产品市场规模有望达到1472亿元，21-23CAGR为3.7%。其中民用消防报警产品市场规模为294亿元，21-23年CAGR为3.6%。

工业消防，第二产业投资快速反弹对市场形成支撑，2023年工业消防产品规模有望达302亿元。

疫情影响减弱，投资增速反弹至11.3%，20-21年平均增速为5.7%。工业方面由于疫情的影响，2020年第二产业固定资产投资增速为0.1%，2021疫情影响转弱，生产逐渐恢复，第二产业固定资产投资增速反弹至11.3%，20-21年平均增速为5.7%，第二产业以工业为主，增速反弹对工业消防产品的需求形成有力支撑。

2023年工业消防产品市场规模有望达到302亿元，21-23CAGR为5.8%。其中23年工业消防报警产品市场规模有望达到181亿元，21-23年CAGR为5.7%。