辽宁海事危险货物运输“海安薇服”栏目,聚焦国际和国内船载危险货物安全运输,解读相关国际公约规则、国内法律法规和技术标准,帮助大家及时了解国际和国内行业动态以及相关热点难点。
在实现碳达峰、碳中和目标愿景下,我国以风电、光伏、潮汐发电等清洁能源为主体的新型电力系统迎来快速发展机遇,国际社会对锂电池储能系统运输的关注度日益提升。据我国储能领跑者联盟(EESA)数据统计,2021年我国企业储能系统全球装机量为12.1GWh,国内装机量为5.85GWh。预计到2030年底,全球年新增储能装机容量达178GWh;总装机容量可能达到912GWh,未来国内储能企业规模化进程或将进一步加快。然而,近年来,国内外发生的储能系统火灾事故也引起社会对锂电池储能系统安全性的普遍关注。据不完全统计,全世界范围内锂电池储能火灾事故在过去的一年内发生超过30起,造成了重大的人员伤亡和财产损失。锂电池储能系统根据装机形式的不同,分为柜式储能系统和集装箱储能系统。其中,锂电池柜式储能系统也被称为锂电池储能柜,该产品通常以磷酸铁锂电池为能量载体,电量大于6200Wh,通过PCS进行充放电,仅作为外部储电和供电使用。常规产品外观为箱型柜体,箱体外壳采用坚固的金属材料,体积一般超过3m³,重量超过400kg。箱内主要由多个锂电池组(batteries)/电池包(packs)、1个主控箱和1个制冷机组构成,每个电池组/电池包由多个锂电池(cells)/电池组(batteries)串联组成。产品见图1。
水路运输具有运量大、成本低、能耗少等优点,是锂电池柜式储能系统主要运输方式,通常通过干货集装箱或托盘集装箱装载运输。然而,由于该类产品未在《国际海运危险货物规则》(《IMDG规则》)中明确列出,导致货物出运困难,给我国企业进入国际市场、参与国际贸易竞争带来不利影响。《IMDG规则》关于锂离子产品包括如下条目(见图2):(2)UN 3481 装在设备中的锂离子电池组或同设备包装在一起的锂离子电池组(3)UN 3536 安装在货物运输组件中的锂电池组。其中,UN 3536条目系指安装在货物运输组件中,仅设计用于向货物运输组件外部提供动力的锂离子电池组或金属电池组;UN 3481条目中所指“设备”系指锂电池或电池组为其本身运行提供电力。由于货物尺寸、重量、功能等的差异,造成不同专业机构对此类货物的分类以及安全运输条件建议不一致。同时,该产品由于体积和重量远远超过了传统产品,行业对于是否适用包装导则P903和LP903存在分歧,导致货物正常出运受阻,给水上运输带来极大的安全隐患。为保障锂电池柜式储能系统水路运输安全,辽宁海事局组建研究团队针对此类产品进行了深入研究:一是梳理联合国危险货物运输专家组对于锂电池运输相关规定的历次讨论情况,并结合《关于危险货物运输的建议书 规章范本》和《国际危规》的修订情况,摸清条目和有关规定的实质内涵;二是组织开展实地调研,详细掌握此类产品的构造并分析可能存在的风险点;三是邀请上海、浙江、福建、深圳、江苏和长江海事局等相关直属局,宁德时代新能源科技股份有限公司、双一力(宁波)电池有限公司、瓦锡兰船用设备(苏州)、阳光储能技术有限公司等生产企业,中国船级社质量认证公司、南京海关危险货物与包装检测中心、威凯检测技术有限公司等测试机构,就辽宁局提出的货物安全运输条件建议进行专题研讨,并基本达成共识。具体建议如下:对于用作外部储电和供电使用的锂电池柜式储能系统,建议按照“UN 3480 锂离子电池组(包括锂离子聚合物电池组)”条目进行运输。产品中的锂离子电池和电池组应满足《IMDG规则》2.9.4的规定:1.电池或电池组应符合联合国《试验和标准手册》第三部分第38.3节的试验要求(高度模拟、高低温循环、振动试验、冲击试验、55℃外短路、撞击试验、过充电试验、强制放电试验等项目)。2.电池或电池组应装有安全排气装置、防止外部短路有效装置以及防止反向电流危险有效装置(例如二极管、保险丝等);3.应具备保证锂电池和电池组制造的高质量管理方案,方案应包括《IMDG规则》第2.9.4.5节所列内容;4.对2003年6月30日以后生产的电池和电池组制造商和随后的经销商应提供《试验和标准手册》第三部分第38.3节第38.3.5段中规定的试验简介。建议产品包装按照包装导则P903(2)的规定进行运输,即产品应采取坚固外包装、保护外罩(如完全封闭的或木制的板条箱)或使用托盘或其他搬运设备。电池和电池组应固定以防止意外移动,电极不得承受其它堆放物品的重量。针对产品外壳、外包装要求的“坚固、耐碰撞”的要求,可以通过采取等效包装检验(测试方法参考《GB 19432-2009 危险货物大包装检验安全规范》Ⅱ类大包装跌落试验及底部提升试验)或提供数据验证材料等方式证明,包装无须满足《IMDG规则》第4.1.1.3的要求。产品包装应粘贴No9A标志、联合国编号和正确运输名称。对于2011年12月31日后生产的产品还应标记瓦特-小时功率。标志和标记的尺寸可根据根据产品体积大小适当放大。同时,在包装至少两个对立面上粘贴方向箭头。集装箱箱体的两侧和两端应分别粘贴No9标牌和联合国编号。
1.装在集装箱内的产品单元应严格按照海事组织/劳工组织/联合国欧洲经济委员会《货物运输单元装载规则》(CTU规则)以及国家标准《海运危险货物集装箱装箱安全技术要求》(GB 40163-2021)的要求进行箱内积载,采取妥当的绑扎、固定、衬垫等安全措施;2.电池模组运输时不激活,模组间相互独立,不导通;4.如不能装满集装箱,箱内货物的重量应合理分布等。据不完全统计,截至目前,我国此类产品已按照上述运输条件成功从上海、宁波等港口安全出运至欧美等国家。