1.火灾燃烧速度快。集装箱式锂电池储能系统以锂离子电池为基础，锂离子电池是含能物质，具有发生火灾或爆炸的危险本质，特别是在密闭空间，一旦某一储能单元发生火灾，会引起相邻多台储能单元的连锁火灾反应甚至箱体爆炸，火灾荷载大、危险性高且难于扑救。

2.灭火处置难度大。锂电池发生火灾时，电池内部短路、过充/过放等诱发热失控，释放大量热量与可燃气体（如H2、CO、HF），形成复合型火灾（A/B/C类混合）。同时造成火势蔓延，火场产生大量浓烟和热辐射，消防救援人员难以靠近侦察和处置。

3.电池爆炸风险高。电池作为一个密封的压力容器，三元材料的锂离子电池，每安时容量会产生1.96升左右的气体，因此一旦热失控，电池会短时间内产生大量的气体，引起电池内部气压急剧升高，电池内部压力迅速超过了其安全极限范围，产生大量的气体冲破防爆膜，最终引起电池爆炸。

4.烟气具有毒害性。当锂离子电池发生热失控时，可能会释放出一系列有害物质，如苯、甲基酚、苯乙烯、联苯、丙烯醛、一氧化碳、硫化碳酰、氟化氢以及烯烃、烷类和醚等化学物质。这些都对人体具有毒害性，严重威胁现场人员的生命安全。

5.存在易复燃风险。锂离子电池电芯内隔膜受到破坏后能在封闭环境内继续发生链式反应形成火灾，明火扑灭后电池内部热量会持续积累，即使明火熄灭，无氧条件下也能产生反应和复燃；锂电池浸水又可能发生电解水反应形成热失控，往往稍后会出现复燃。

储能舱多为预制舱或集装箱结构，空间密闭高，火灾蔓延迅速且灭火剂覆盖难度高。上述原因导致预制舱或集装箱结构的储能电站火灾发展快、火势蔓延快、扑救难度大等问题。

（二）现有灭火技术的局限性。以下为传统灭火产品针对储能电站火灾的优缺点，但灭火后均出现复燃现象

二、全淹没压缩空气泡沫灭火系统（CAFS）的技术原理

（一）系统组成与工作流程

全淹没压缩空气泡沫灭火系统（CAFS）由水、泡沫液、压缩空气三要素构成，主要组件包括：

1.动力单元：双冗余水泵与泡沫泵，确保故障时仍可运行。

2.混合装置：液液混合器与气液混合器，通过PID算法精确控制混合比（通常为3%~6%）。

3.智能控制柜：集成传感器数据（温度、烟雾、气体浓度），实现自动/手动双模式启动。

4.喷射网络：全淹没喷嘴与扰流器，确保泡沫均匀覆盖舱内空间，发泡倍数可调（6~10倍）。

（二）灭火机制

1.物理隔离：泡沫层隔绝氧气，抑制燃烧链反应。

2.持续降温：水分蒸发吸收大量热量，降低电池温度至热失控阈值以下（通常需持续喷放10~45分钟）。

3.化学抑制：泡沫中的表面活性剂吸附燃烧自由基，阻断化学反应。

三、全淹没压缩空气泡沫灭火系统（CAFS）在储能电站中的应用优势

（一）性能优势

1.快速响应：与多参数复合探测器联动，可在热失控初期启动，较传统系统响应时间缩短30%。

2.高效覆盖：正压式发泡技术提升泡沫稳定性，密闭空间覆盖率达95%以上。

3.环保与安全性：泡沫剂可生物降解，且无导电性，适用于高压电气环境。

（二）经济性与可靠性

1.冗余设计：双水泵、双泡沫泵及双空压机配置，故障率降低70%。

2.自检功能：电动三通球阀定期巡检管路，确保系统待命状态。

（三）对比分析

四、系统设计与实施挑战

（一）关键技术要求

1.泡沫灭火剂核心技术：需适配锂离子电池火灾特性，增加泡沫灭火剂的渗透率及降温效果，同时可有效抑制锂电池内部热失控反应的特性。

2.喷射参数计算：根据舱体体积（典型2MWh储能舱约30m3）与电池能量密度，确定泡沫释放速率应满足全舱5min内全淹没（通常≥50L/min·m2）。

3.排水与防腐：设计倾斜地面与耐腐蚀涂层，避免泡沫残留损坏设备。

五、典型案例与未来展望

（一）应用案例

欧美储能项目：采用CAFS与BMS联动，成功抑制多起热失控事件，复燃率降至5%以下。

（二）未来展望

国内试点：据调查，国内多个项目采用CAFS对储能电站进行有效保护，如：新泰山东高速新能源100MW/200MWh储能电站项目、国家电投东方能源海兴200MW/400MWh新型储能电站项目、国家电投滨海200MW/400MWh独立新型储能项目等，同时提高了整体储能电站的经济性及保护可靠性。

六、结论

基于全淹没压缩空气泡沫灭火系统（CAFS）高效降温与覆盖能力，可结合热管理技术与BMS预警，通过对灭火方式及使用条件的优化；消防灭火装置结构布局及控制策略进行优化；装置关键组件性能优化、技术经济性优化，并通过实际场景验证其长期可靠性。