近日，韓國(guó)大田市國(guó)家信息資源管理院數(shù)據(jù)中心發(fā)生火災(zāi)，再次引發(fā)業(yè)內(nèi)對(duì)數(shù)據(jù)中心電池安全問(wèn)題的關(guān)注。

9月26日晚，該數(shù)據(jù)中心因UPS電池室鋰離子電池爆炸引發(fā)火災(zāi)，導(dǎo)致多個(gè)政府系統(tǒng)癱瘓。事故調(diào)查指向了使用超過(guò)12年的三元系（NCM）鋰離子電池，在搬遷過(guò)程中發(fā)生熱失控，加之電池堆疊放置，除電池因素，機(jī)房布局，操作合規(guī)性同樣遭到批評(píng)，最終釀成事故。

這一事件為全球數(shù)據(jù)中心的安全運(yùn)營(yíng)敲響了警鐘，專家指出，數(shù)據(jù)中心的工作環(huán)境穩(wěn)定、充放電工況溫和可控，這為鋰電池的應(yīng)用提供了理想條件。如何安全用鋰電，已成為行業(yè)亟待解決的核心議題。

科學(xué)選型，筑牢安全根基

此次發(fā)生熱失控系三元鋰電池。單就三元鋰電池本身特性而言，雖以其高能量密度和容量?jī)?yōu)勢(shì)占據(jù)一定市場(chǎng)，但其三元材料活性更強(qiáng)，熱失控更加劇烈，蔓延更快；熱失控中不僅釋放可燃?xì)怏w，還釋放氧氣等助燃?xì)怏w，加劇了熱失控的發(fā)展及后果。

更值得警惕的是，涉事電池已使用超過(guò)12年，遠(yuǎn)超多數(shù)廠商推薦的壽命周期。電池老化會(huì)導(dǎo)致內(nèi)部材料性能衰減、內(nèi)阻增大，極大地增加了熱失控的風(fēng)險(xiǎn)。

面對(duì)三元鋰電池的安全隱患，磷酸鐵鋰電池在物理化學(xué)機(jī)制上具有更高的穩(wěn)定性，其橄欖石結(jié)構(gòu)使得氧原子與化學(xué)鍵結(jié)合更強(qiáng)，不易分解，且在發(fā)生熱失控時(shí)產(chǎn)熱速率更慢、釋放氣體更少，不易起火和爆炸，這一特性使其在對(duì)安全性要求極高的數(shù)據(jù)中心環(huán)境中，具備不可替代的優(yōu)勢(shì)。

加強(qiáng)監(jiān)控，分散風(fēng)險(xiǎn)

若此次發(fā)生事故的電池PACK具備完善的內(nèi)部防護(hù)系統(tǒng)，或采用小容量電芯以降低單點(diǎn)熱失控的能量，都將極大降低熱失控蔓延的風(fēng)險(xiǎn)。然而，受限于當(dāng)時(shí)的技術(shù)水平，12年前的電池設(shè)計(jì)尚未將這些關(guān)鍵安全考量納入核心。

當(dāng)前鋰電池技術(shù)在海外已經(jīng)作為標(biāo)準(zhǔn)解決方案在使用；在國(guó)內(nèi)，各運(yùn)營(yíng)商和互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)亦制定了嚴(yán)苛的標(biāo)準(zhǔn)，并在相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)約束下快速發(fā)展。在數(shù)據(jù)中心機(jī)房?jī)?nèi)使用鋰電必須是小容量電芯組成的電池PACK，集中使用的電池系統(tǒng)必須具有PACK級(jí)安全防護(hù)措施，并且已經(jīng)在引導(dǎo)使用浸沒(méi)式電池防護(hù)技術(shù)。

在數(shù)據(jù)中心鋰電池應(yīng)用中，若缺乏必要的物理隔離、熱管理和消防防護(hù)措施，系統(tǒng)將處于無(wú)防護(hù)的“裸奔”狀態(tài)。這種狀態(tài)不僅會(huì)削弱電池自身的安全冗余，更會(huì)在故障發(fā)生時(shí)，為火勢(shì)的快速蔓延和連鎖反應(yīng)提供“溫床”，成為導(dǎo)致?lián)p失擴(kuò)大的關(guān)鍵因素。

業(yè)內(nèi)專家明確指出，數(shù)據(jù)中心鋰電池應(yīng)用應(yīng)堅(jiān)決杜絕大容量、無(wú)防護(hù)的集中式“裸奔”應(yīng)用。

數(shù)據(jù)中心應(yīng)用鋰電本身并無(wú)不妥，關(guān)鍵在于實(shí)現(xiàn)電池技術(shù)、應(yīng)用場(chǎng)景與安全策略的精準(zhǔn)匹配和規(guī)范執(zhí)行，不在于“用”，而在于“用對(duì)”。

分布式小容量部署磷酸鐵鋰電池，采用小顆粒度、模塊化設(shè)計(jì)，單一電芯和電池組的能量較小，電芯之間保持安全距離，并配備獨(dú)立的電池管理系統(tǒng)BMS和相應(yīng)的消防保護(hù)措施。每個(gè)模塊都能被實(shí)時(shí)監(jiān)控和保護(hù)，一旦出現(xiàn)異常，可快速定位和處理，有效防止熱失控的連鎖反應(yīng)。

當(dāng)前的電池Pack防護(hù)技術(shù)已演進(jìn)至全新階段，以全氟己酮與浸沒(méi)式防護(hù)技術(shù)為代表。其中，浸沒(méi)式防護(hù)技術(shù)通過(guò)將電池完全浸泡于防護(hù)液中，從根本上杜絕了熱失控的發(fā)生。

體系防護(hù)，構(gòu)建可靠備電

在擁抱鋰電帶來(lái)的高效與便捷的同時(shí)，必須將鋰電安全置于首位。采用的電池系統(tǒng)必須具備貫穿全生命周期的本質(zhì)安全設(shè)計(jì)及系統(tǒng)級(jí)防護(hù)能力。從電芯、PACK結(jié)構(gòu)、BMS到系統(tǒng)層面，實(shí)現(xiàn)主動(dòng)預(yù)警與被動(dòng)防護(hù)的深度融合。

首先，電芯本源安全，選用一線品牌A品磷酸鐵鋰小容量電芯，從源頭上減小能量顆粒度，分散風(fēng)險(xiǎn)；PACK結(jié)構(gòu)安全，業(yè)內(nèi)浸沒(méi)式PACK設(shè)計(jì)將每個(gè)電池模塊完全包裹在防護(hù)劑中，使得單個(gè)PACK的熱失控不會(huì)影響相鄰模塊，實(shí)現(xiàn)了“電芯級(jí)安全隔離”；BMS智能防護(hù)，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)電芯電壓、溫度，并通過(guò)AI算法識(shí)別劣化趨勢(shì)，確?！皵嚯姴皇Э亍?，真正做到了智能預(yù)警。

其次，系統(tǒng)冗余設(shè)計(jì)，單模塊故障時(shí)，同組內(nèi)其他電池模塊會(huì)無(wú)縫接管其負(fù)載，確保系統(tǒng)輸出功率和穩(wěn)定運(yùn)行不受影響；分級(jí)防護(hù)策略，確保在不同火情階段均有對(duì)應(yīng)措施。一級(jí)防護(hù)是浸沒(méi)式電池模塊，當(dāng)一級(jí)防護(hù)失效時(shí)，自動(dòng)觸發(fā)水消防管路，進(jìn)行有效滅火。可根據(jù)需求配置全氟己酮滅火系統(tǒng)。該系統(tǒng)通過(guò)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)電池內(nèi)部的溫度、氣體等關(guān)鍵參數(shù)，實(shí)現(xiàn)極早期預(yù)警和精準(zhǔn)抑制。

最后，運(yùn)維流程安全，通過(guò)規(guī)范化的運(yùn)維流程、系統(tǒng)化的管理體系、實(shí)時(shí)的動(dòng)環(huán)監(jiān)控以及無(wú)害化的回收處理，實(shí)現(xiàn)從投入使用到最終處置的全程安全可控。

數(shù)據(jù)中心鋰電應(yīng)用前景

在我國(guó)，隨著“東數(shù)西算”工程的全面啟動(dòng)、綠色數(shù)據(jù)中心建設(shè)的深入推進(jìn)以及智能算力的快速發(fā)展，鋰電池憑借其能量密度高、使用壽命長(zhǎng)、體積小、占地面積少等優(yōu)勢(shì)，正逐步替代傳統(tǒng)鉛酸電池，成為UPS不間斷電源和儲(chǔ)能系統(tǒng)的優(yōu)選方案。

特別是在源網(wǎng)荷儲(chǔ)、綠電直連等新型數(shù)據(jù)中心能源模式中，大規(guī)模鋰電池儲(chǔ)能體系更是不可或缺的關(guān)鍵支撐，鋰電池儲(chǔ)能的角色正發(fā)生轉(zhuǎn)變，它已不再是數(shù)據(jù)中心的單純備用電源，而是驅(qū)動(dòng)其綠色轉(zhuǎn)型、提升能源效率的戰(zhàn)略資產(chǎn)，正成為行業(yè)關(guān)注的焦點(diǎn)。

鋰電池在數(shù)據(jù)中心的廣泛應(yīng)用是技術(shù)發(fā)展的必然趨勢(shì)。然而，這一切都應(yīng)建立在堅(jiān)實(shí)的安全設(shè)計(jì)基礎(chǔ)之上，只有優(yōu)先確保電池系統(tǒng)具備本質(zhì)安全特性，再結(jié)合科學(xué)選型（優(yōu)選磷酸鐵鋰）、合理部署（小容量部署）和精細(xì)化管理，才能真正釋放鋰電池的價(jià)值，為數(shù)據(jù)中心的穩(wěn)定運(yùn)行和綠色發(fā)展保駕護(hù)航。

審核編輯 黃宇