數(shù)據(jù)中心機(jī)房火災(zāi)再次敲響鋰電安全的警鐘。
2024年9月10日,新加坡某數(shù)據(jù)中心遭遇了一場由鋰電池爆炸引起的火災(zāi)。這場突發(fā)事故讓阿里云、Lazada、字節(jié)跳動(dòng)等科技公司的服務(wù)嚴(yán)重中斷,引發(fā)行業(yè)內(nèi)外高度關(guān)注。
作為數(shù)據(jù)中心的配套基礎(chǔ)設(shè)施,UPS(不間斷電源)是保障數(shù)據(jù)中心實(shí)現(xiàn)可靠運(yùn)行的關(guān)鍵。在“東數(shù)西算”的政策背景下,數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)需求擴(kuò)大,同時(shí)疊加多項(xiàng)政策出臺支持?jǐn)?shù)據(jù)中心多元化儲能,未來鋰電池在數(shù)據(jù)中心的應(yīng)用預(yù)計(jì)逐步增長。那么,如何保障數(shù)據(jù)中心的用電安全穩(wěn)定性,是整個(gè)行業(yè)都需要直面的課題。
畢竟,電池組零星的火苗,都有可能成為燒光百億資產(chǎn)的引線。
數(shù)據(jù)中心是數(shù)據(jù)存儲和處理的關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施,其安全性至關(guān)重要。近年來,全球范圍內(nèi)已發(fā)生多起數(shù)據(jù)中心火災(zāi)事故,并造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。
其中,因鋰電池起火造成的意外事故也并不鮮見。2022年10月,韓國SK公司C&C板橋數(shù)據(jù)中心發(fā)生火災(zāi),導(dǎo)致了韓國網(wǎng)絡(luò)大面積癱瘓。數(shù)據(jù)中心客戶——韓國國民社交軟件Kakao的股價(jià)下跌了9%以上,市值蒸發(fā)2萬億韓元(約101億元人民幣),聯(lián)合首席執(zhí)行官南宮勛(音)也因此引咎辭職。
2021年3月,歐洲云計(jì)算巨頭OVH位于法國的一個(gè)數(shù)據(jù)中心發(fā)生嚴(yán)重火災(zāi),造成約360萬個(gè)網(wǎng)站癱瘓,其中部分用戶資料永久丟失。事后,數(shù)百名OVHcloud客戶威脅要起訴。
近年數(shù)據(jù)中心火災(zāi)事故(不完全統(tǒng)計(jì))
在此背景下,行業(yè)內(nèi)外對鋰電池安全性的擔(dān)憂不斷加劇。作為UPS供電系統(tǒng)的重要組成部分,鋰電池憑借其在重量、體積、續(xù)航等方面的優(yōu)勢,已經(jīng)對鉛酸電池形成了替代趨勢。
而當(dāng)前主流的三元鋰電池和磷酸鐵鋰電池均屬于液態(tài)電池,由于電解液的存在,始終面臨熱失控等問題,安全性提升進(jìn)入瓶頸。
與此同時(shí),信息化、數(shù)字化已全面滲透到全球發(fā)展。隨著IDC等數(shù)據(jù)中心設(shè)施不斷普及,UPS設(shè)備的安全、能耗等問題將逐步顯現(xiàn)。這也將是UPS市場接下來要面臨的一大挑戰(zhàn)。
時(shí)至今日,企業(yè)越發(fā)謹(jǐn)慎,為保障備電的及時(shí)性、穩(wěn)定性、安全性,對UPS電池的核心訴求不斷加碼。
對電池的安全性要求越來越高
隨著人工智能及大數(shù)據(jù)算力的升級,以及傳統(tǒng)機(jī)房使用磷酸鐵鋰電池的安全隱患及風(fēng)險(xiǎn)(曾經(jīng)造成過百億經(jīng)濟(jì)損失),數(shù)據(jù)中心對UPS電池的安全要求達(dá)到了空前高度。
電池需在高溫和低溫環(huán)境下均可提供穩(wěn)定的能量輸出
目前,行業(yè)要求UPS需具備強(qiáng)適應(yīng)性和兼容性,以應(yīng)對電網(wǎng)、發(fā)電機(jī)、環(huán)境及負(fù)載的不確定性。此前2022年夏天,歐洲經(jīng)歷極端高溫,位于倫敦的谷歌云和甲骨文數(shù)據(jù)中心均因氣溫過高出現(xiàn)故障,導(dǎo)致系統(tǒng)宕機(jī)。鑒于此,對于電池性能的要求也相應(yīng)提升,特別是需要確保其在寬溫度范圍內(nèi)能夠穩(wěn)定運(yùn)行。
配合UPS,滿足綠色節(jié)能要求,符合碳中和趨勢
數(shù)據(jù)中心的能耗一直是行業(yè)關(guān)注的焦點(diǎn)。在發(fā)展過程中,綠色節(jié)能成了一個(gè)關(guān)鍵的趨勢。儲能型UPS將有望降低數(shù)據(jù)中心的購電成本、提高數(shù)據(jù)中心對新能源的利用率,最終降低數(shù)據(jù)中心的能耗和碳排放。對此,要求電池在循環(huán)壽命、安全可靠、經(jīng)濟(jì)性上做好兼顧平衡,性能指標(biāo)全面提升。
復(fù)雜的需求,需要顛覆性的產(chǎn)品。
在一眾廠商提升鋰電池安全性的過程中,也孕育出新的商業(yè)機(jī)會(huì)和技術(shù)升級的路徑。
高能時(shí)代針對UPS市場,已率先研發(fā)出1Ah—20Ah多種容量規(guī)格(滿足小型儲能等各項(xiàng)國標(biāo)參數(shù))的高安全性全固態(tài)電池產(chǎn)品,推動(dòng)UPS從此邁入安全時(shí)代。
固態(tài)電解質(zhì)的使用使得電池的安全性能得到根本性提升,在電池濫用條件下有效抑制熱失控現(xiàn)象。同時(shí),高能時(shí)代全固態(tài)電池支持通過高溫?zé)嵯?、針刺等高于最?yán)苛國標(biāo)的濫用測試,電芯不鼓包、不起火、不爆炸,有效提升數(shù)據(jù)中心用電安全穩(wěn)定性和質(zhì)量。
高能時(shí)代全固態(tài)電池具有寬溫域優(yōu)勢,能夠在-20℃至85℃的寬工作溫度范圍內(nèi)正常工作(液態(tài)電池安全溫度范圍在-20℃至55℃,面對特殊儲能場景存在熱失控風(fēng)險(xiǎn))。同時(shí),公司正推進(jìn)可在-40℃至150℃溫度范圍內(nèi)正常運(yùn)行的產(chǎn)品迭代研發(fā),有望實(shí)現(xiàn)極端環(huán)境下正常工作,適用極寒到酷暑各種復(fù)雜氣候,為數(shù)據(jù)中心提供更穩(wěn)定的能量輸出。
由于全固態(tài)電池的安全性得到了根本性的提高,電池組的熱管理組件可以大為簡化,從而降低UPS的綜合建造成本,有望低于現(xiàn)有UPS系統(tǒng)。同時(shí),面對數(shù)據(jù)中心/算力中心日益增長的數(shù)據(jù)處理需求與有限的空間資源,全固態(tài)鋰電池能夠以更小的體積儲存更多的能量,滿足日益增加的電力需求,釋放寶貴的機(jī)房空間,并節(jié)省占地、UPS鋰電池柜制造等方面的成本。