用电脑“烧电池” 南都电源以数字孪生技术筑牢储能安全底线

近年来，全球储能市场迎来爆发式增长，随之而来的一个关键安全因素也受到越来越多的重视——热管理失效。如何确保储能系统在各种工况中的安全可控？一个有效的答案是——热仿真。

早期储能系统热安全设计主要依赖试验与工程经验。传统热失控试验成本极高，周期漫长，无法精准量化和可视化热失控及其蔓延过程，且难以穷尽所有运行工况。

面对电池的大容量化和系统的高比能趋势，传统方法已难以为继。

针对这一挑战，南都电源基于电化学、传热学、流体力学等多学科机理，打造了从电芯到电池包，再到整个储能系统的多层高保真多物理场耦合仿真模型。

该模型能够精准模拟电芯热失控过程的热量释放和温升曲线、向周边电芯及结构件的热量传递、高温烟气的产生及扩散路径，并同步模拟热失控逐级触发蔓延扩散过程。

这一“热安全数字孪生技术”，能够将真实的热失控过程，高精度复现于数字虚拟空间，为提升储能系统热安全性，提供精准的数字化手段。

凭借该技术，研发工程师能在虚拟环境中，动态推演热失控在模组内与电池簇之间的蔓延时序和路径，提前发现热安全设计的薄弱环节，设计出更合理的泄压与导流通道，更精准地优化热失控蔓延阻隔屏障的布置与选材。

此外，热失控的预测结果也能支撑预警与消防策略制定。例如，确定温度及气体传感器的最佳安装点位与报警阈值，规划灭火剂喷放的有效作用时间，推动消防策略从“被动灭火”向“主动抑制”转变。

目前，南都电源自主开发的储能系统热失控仿真技术，已成功应用于多个大型储能项目的前期设计，显著缩短了开发周期，全面提升了产品安全等级。