Этот инцидент особенно серьезен, но подобных случаев было много в секторе систем хранения энергии на основе батарей (BESS). Хотя частота возгораний батарей на 1 ГВт·ч установленной мощности снизилась, общее число возгораний остается значительным, если рассматривать все установленные батареи, из-за растущего числа установок в центрах обработки данных, электромобилях и других областях применения.

Более строгие стандарты безопасности действуют с 2020 года, но этот инцидент подчеркивает необходимость дальнейшего совершенствования безопасности батарей, поскольку их использование во всем мире продолжает расти.

Что такое перегрев литий-ионного аккумулятора?

Перегрев — это ситуация, при которой экзотермические реакции внутри аккумуляторного блока запускают дальнейшие экзотермические реакции, вызывая повышение температуры до уровня, при котором вероятна экстремальная деградация и сгорание летучих газов и жидкостей. Он может распространиться от одной ячейки батареи к другой за считанные секунды, а от одного блока к другому — за считанные минуты.

В крупномасштабных развертываниях с сотнями пакетов и тысячами ячеек, таких как центр обработки данных в городе Тэджон, последствия перегрева могут быть катастрофическими как с точки зрения безопасности, так и с финансовой точки зрения для владельца, не говоря уже о нарушении и безопасности услуг, предоставляемых центрами обработки данных.

В Южной Корее произошли возгорания батарей

По данным Национального пожарного агентства, в первой половине 2025 года в Южной Корее произошло 296 возгораний аккумуляторов, в результате которых погибли 23 человека, а ущерб составил 22,4 миллиарда южнокорейских вон. Возгорания произошли в аккумуляторах электромобилей, бытовой электроники, вторичных и первичных батареях различного химического состава. Если этот темп роста сохранится и в 2025 году, это будет означать увеличение по сравнению с 2024 годом, когда за год произошло 543 инцидента, что, в свою очередь, будет увеличением по сравнению с 2023 годом, когда произошло 359 инцидентов.

Увеличение числа инцидентов в основном связано с растущим использованием батарей, например, в электромобилях и стационарных системах хранения энергии. Один из самых серьезных пожаров батарей за последние годы в Корее произошел на заводе компании Aricell, производителя первичных литиевых батарей. 24 июня 2024 года в Хвасоне в результате пожара, вызванного отказом батареи, погибли 23 рабочих из 100, работавших на заводе в тот момент. После этого инцидента компания Aricell подверглась пристальному вниманию, что привело к отставке и предъявлению обвинений ее генеральному директору.

Обстоятельства этого пожара указывают на отсутствие стандартов промышленной безопасности на заводе. Этот инцидент подчеркивает опасность возгораний батарей и негативное восприятие, которое могут вызывать подобные серьезные происшествия. В прошлом в Корее было много проблем с возгораниями батарей: серия пожаров в 2018 году привела к значительному замедлению развития отрасли систем хранения энергии (BESS), а также к заморозке производства и косвенно к созданию базы данных EPRI по пожарам в батареях, которая отслеживает инциденты возгорания батарей BESS по всему миру.

Регулирование и развитие центров обработки данных

В эпоху искусственного интеллекта и растущей зависимости от облачных и интернет-сервисов, энергетические потребности центров обработки данных возросли. Центры обработки данных все чаще используют системы хранения энергии на основе батарей (BESS) в качестве источника возобновляемой энергии. Сочетание BESS с возобновляемыми источниками энергии, такими как солнечные панели, позволяет обеспечивать экологически чистую энергию, одновременно стабилизируя пиковые нагрузки, которые в противном случае обеспечивались бы электросетями, работающими на ископаемом топливе.

Центры обработки данных являются одними из крупнейших потребителей энергии в мире, потребляя в общей сложности около 75 ГВт электроэнергии к 2025 году, и ожидается, что в течение следующего десятилетия эта цифра увеличится более чем втрое. Это делает их ключевым объектом для повышения устойчивости и сокращения выбросов углекислого газа, как указано в недавнем отчете IDTechEx: «Устойчивое развитие центров обработки данных 2025-2035». Это требует безопасного и надежного управления их электрическими нагрузками, снижения скачков напряжения в сети для экономии на электроэнергии центров обработки данных и обеспечения бесперебойного питания (ИБП). Этого можно достичь с помощью более чистых энергетических технологий, таких как системы хранения энергии на основе батарей (BESS), вместо дизельных генераторов.

Однако стандарты безопасности, регулирующие работу систем хранения энергии в части терморегулирования и предотвращения выхода систем из-под контроля, остаются несколько несовершенными, а правила различаются в зависимости от региона.

В Соединенных Штатах действует самая строгая нормативно-правовая база, в частности, стандарты UL, но сами по себе они не являются обязательными, а действуют только в участвующих государствах, применяющих коды NFPA. В Европе для новых систем хранения энергии требуется маркировка CE, но это не считается подтверждением от третьей стороны, поскольку маркировка декларируется самостоятельно, а значит, ее нельзя использовать в Соединенных Штатах.

Китай улучшил свои правила регулирования аккумуляторов для электромобилей, но отстает в плане регулирования систем хранения энергии и электропитания (BESS). Недавно Китай утвердил стандарт GB 38031-2025, который вступит в силу в июле 2026 года и является первым в мире стандартом «нет огня – нет взрыва», то есть он требует соблюдения достаточных стандартов безопасности для исключения риска возгорания в аккумуляторах электромобилей. Это может оказать волновой эффект на аккумуляторы BESS, поскольку крупные поставщики аккумуляторов (например, CATL, BYD) ориентируются на оба рынка. Однако, поскольку единого общепризнанного мирового стандарта безопасности для BESS не существует, необходимы дальнейшие правила и разработка единого стандарта для обеспечения более надежной безопасности аккумуляторов в центрах обработки данных.

Решения для повышения безопасности систем хранения энергии в центрах обработки данных

Существует несколько способов повышения безопасности батарей, каждый из которых требует поддержки со стороны регулирующих органов для широкомасштабного внедрения и успешного применения:

1. Улучшение теплоотвода. Использование активных технологий теплоотвода, включая системы жидкостного охлаждения и аэрозольные огнетушители, а также пассивных противопожарных материалов, является ключевой стратегией снижения риска возгорания и взрыва батарей, как поясняется в готовящемся отчете IDTechEx: «Теплоотвод, защита от пожара и взрыва для систем хранения энергии 2026-2036». Эффективный отвод тепла от поврежденных ячеек, а также интеграция более термостойких конструкций батарей, ячеек и корпусов (например, с использованием термостойких материалов, таких как керамика, слюда и изоляционные пены) позволяют предотвратить перегрев и его распространение между ячейками и батареями. Этот подход также используется во всех случаях развертывания мощных вычислительных систем, включая серверные стойки в центрах обработки данных. Для получения дополнительной информации см. соответствующий отчет IDTechEx: «Теплоотвод для центров обработки данных 2026-2036».
2. Улучшенная диагностика и мониторинг также играют важную роль в предотвращении возгораний батарей. Это включает в себя как диагностику отдельных элементов, так и мониторинг батарейного блока с помощью датчиков. Используя методы моделирования с применением искусственного интеллекта и машинного обучения, можно точно отслеживать состояние здоровья (SoH) батарейного модуля, что позволяет оценить деградацию элементов батареи до того, как произойдут отказы, которые могут привести к чрезмерному нагреву и возгоранию батареи. Более подробную информацию можно найти в отчете IDTechEx «Технологии батарей на основе ИИ 2025-2035». Интеграция газовых и датчиков давления, а также датчиков влажности в батарейный блок также позволяет значительно раньше предупреждать о перегреве, чем это возможно в настоящее время. Во время перегрева элементы батареи выделяют легковоспламеняющиеся газы в корпус батарейного блока. Обнаруживая накопление этих газов, можно выявлять события перегрева за 25 минут до возгорания батареи, как подробно описано в недавнем отчете IDTechEx: «Усовершенствованные датчики для батарей и дистанционного мониторинга 2026-2036».
3. Альтернативные технологии хранения энергии. Другой подход предполагает использование альтернативных технологий хранения энергии. Литий-ионные батареи широко распространены во многих отраслях промышленности благодаря высокой плотности энергии, разумному сроку службы и приемлемой удельной мощности; однако для некоторых отраслей существуют альтернативы. Например, для систем хранения энергии (BESS) в центрах обработки данных могут использоваться проточные редокс-батареи (RFB). Хотя ванадиевые RFB обычно дороже, они обеспечивают более длительный срок службы, более низкую приведенную стоимость хранения и, что важно, негорючий электролит. Проточные редокс-батареи в основном разрабатываются как система хранения энергии длительного действия, определяемая IDTechEx как система, в которой время хранения превышает 6 часов. Однако их можно использовать в центрах обработки данных, поскольку их негорючий электролит является ключевым преимуществом, делающим их более безопасными, чем литий-ионные BESS. Проточные редокс-батареи (RFB) могут использоваться для обеспечения ключевых приложений в центре обработки данных, подобно литий-ионным системам хранения энергии (BESS), включая сглаживание импульсных перенапряжений, ИБП и управление нестабильной вычислительной нагрузкой. Как подробно описано в готовящемся отчете IDTechEx «Редоксные проточные батареи 2026–2036», многие компании разрабатывают технологии проточных батарей, при этом китайская компания Rongke Power лидирует по возможностям глобального внедрения. Аналогичным решением является использование твердотельных батарей, которые также считаются более безопасными из-за отсутствия жидкого электролита. Твердотельные батареи начинают внедряться в Китае, хотя их высокая стоимость может исключить их использование в системах хранения энергии. Для получения дополнительной информации ознакомьтесь с недавним отчетом IDTechEx «Твердотельные и полимерные батареи 2025–2035» и свяжитесь с командой для обсуждения предстоящего отчета о проточных редокс-батареях.

Выводы и перспективы

Литий-ионные батареи не являются по своей сути безопасной технологией из-за воспламеняющегося электролита. Однако, благодаря надлежащему управлению, улучшенной диагностике и потенциальным усовершенствованиям конструкции или интеграции альтернативных решений, можно предотвратить крупномасштабные возгорания батарей. Китайский стандарт GB 38031-2025 — шаг в правильном направлении, но, сосредоточившись исключительно на электромобилях, регулирование систем хранения энергии на основе батарей (BESS) отстает.

Позиция IDTechEx заключается в том, что только при наличии эффективных, общепринятых на глобальном уровне стандартов безопасности можно практически реализовать выявленные решения по предотвращению катастроф, подобных той, что произошла в городе Тэджон. Также необходима большая прозрачность в отношении первопричин проблем, связанных с тепловым разгоном, чего можно достичь с помощью диагностики на основе искусственного интеллекта и современных датчиков. Однако разработчики систем хранения энергии могут неохотно раскрывать первопричины из-за присущего им конфликта интересов: раскрытие информации о том, что первопричина связана с дефектом продукта или отказом компонента стороннего поставщика, может иметь негативные последствия для бизнеса.

Тем временем разработчики систем хранения энергии (BESS) продолжат стремиться к поиску комплексных подходов к управлению тепловыми процессами, а также к защите от пожара и взрыва для BESS, от активного охлаждения и систем пожаротушения до пассивной противопожарной защиты и огнестойких материалов. Эти технологии и подсистемы, разработанные ведущими игроками в сфере материалов и химической промышленности, их внедрение крупными производителями BESS, а также 10-летние прогнозы роста рынка этих материалов и технологий подробно обсуждаются в готовящемся к публикации отчете IDTechEx: «Управление тепловыми процессами, защита от пожара и взрыва для BESS 2026-2036».