破解海運鋰電安全困局須重視風險定量管理

海運及港口運營本身帶有固有的風險屬性。考慮到燃油補給、貨物裝卸、設備操作以及潛在危險品存儲等多個環節中存在的復雜危險因素，完全消除風險既不現實也不可能。因此，本分析的目的并非追求風險的徹底消除，而在于識別并界定一個在現實中可接受且切實可行的風險水平。通過對風險進行系統量化，管理者能夠更科學地分配資源，從而實現對關鍵風險點的精準管控。

定量風險管理框架貫穿于鋰離子電池的整個生命周期。該方法會綜合考慮電池在不同狀態(如存儲、運輸、充電、使用、廢棄)下的各類危險因素，并對其進行系統的分級與評估。

對于海運行業，定量風險管理應重點關注以下與鋰離子電池相關的關鍵環節:

船舶推進系統:使用鋰離子電池作為船舶動力的能源。

儲能系統操作:船上相關儲能系統的充電與放電過程。

電池貨物運輸:各類含鋰離子電池產品(包括消費電子產品及電子廢棄物)的海上運輸。港口作業設備:在港口用于貨物搬運的電動機械與車輛，例如叉車、集裝箱搬運車等。

風險評估

通過嚴謹、正式且系統化的方法進行危險識別。該方法能夠在方案落地前，預先評估潛在后果并制定必要的緩解策略，從而有助于實現資源的有效優先配置。

MIL-STD-882E標準(如下圖所示)詳細闡述了這一流程，其目的在于系統識別引入新型鋰離子電池相關危險后，可能導致的結果及其發生的可能性。在采取任何緩解措施前，需首先記錄并確定風險的“初始風險等級”。隨后，基于此提出針對性的緩解建議，并在相關措施實施后對風險進行重新評估，以確定“剩余風險”水平。

緩解措施

針對鋰離子電池相關風險的防控策略正處于持續演進之中。在更具約束力的標準與法規尚待完善的現階段，積極采納并實施行業公認的最佳實踐，已成為普遍采用的核心應對方式。海運作業中涉及的鋰離子電池風險，可系統性地歸納為船舶動力儲能系統(用于推進)、含鋰離子電池產品(包括消費電子及電子廢棄物)、電動汽車運輸、電動工業設備(港口作業機械等)四大核心類別，每一類均需采取針對性的緩解措施。

盡管不同類別的風險防控在原則與基礎措施上存在共性，但基于其各自的應用場景與風險特性，仍需制定并實施特定的緩解策略。下文將對此展開具體闡述。

用于推進的鋰離子儲能系統

為船舶推進提供巨大動力，高度依賴大容量的儲能系統。針對此類大規模儲能系統發生災難性失效的防控，通常需要投入大量的資金與專業化設施。

盡管 NFPA855標準并非為船用環境設計，但其核心安全理念，例如要求室內儲能系統采用限容式的獨立電池柜，在海運場景中仍具有重要參考價值。將這一策略應用于船舶的密閉空間，能夠有效限制該區域內存儲的總能量，從而控制潛在風險。

具體而言，實施能量限制意味著電池系統將由多個分散布置在可用區域內的小型模塊構成，而非采用集中式的大型電池組。這種分散化布置有助于降低局部區域的火災負荷，并使滅火等應急響應措施更具針對性。相較之下，其他一些儲能標準(如部分建筑規范)則側重于規定電池組之間必須保持一定的“安全間距”，其目的既是為了防止熱量過度積聚，也是為了阻斷單個電池失效可能引發的熱失控連鎖反應。

此外，在船舶上配備如 AFFF泡沫或細水霧等經過驗證的專用鋰離子電池滅火系統，對于控制火勢蔓延速率、抑制有毒可燃蒸汽的釋放至關重要。此類系統必須經過嚴格的設計與測試，以確保其不僅適用于該環境，且具備足以抑制熱失控的持續冷卻能力。同時，系統設計還必須充分考慮滅火介質的導電性可能帶來的額外電擊風險，以及對高壓系統的有效隔離。

含鋰離子電池產品和電子垃圾

新產品中的鋰離子電池本身故障率并不高，但市場上含此類電池的產品種類極為繁多，這為相關風險的管控帶來了顯著挑戰，主要體現在兩方面:一是產品的準確識別:精準辨別哪些物品內含鋰離子電池；二是流程的全程追蹤:在運輸與存儲全過程中對其進行有效監控。

盡管聯合國及美國交通部的法規要求相關產品必須強制張貼標識，但在實際操作中，標識不清或標簽缺失的情況仍十分常見。手機、電動滑板車或自行車等物品的電池相對容易識別，但許多其他商品，如集成了燈光、音響和充電功能的背包等日常用品，其內部可能使用了無明確標識的鋰電池。

上述規定同樣適用于已報廢、轉為電子垃圾或進入回收流程的鋰電池。這類電池必須額外加注"廢棄物”或“存在缺陷”等標識，以警示其發生災難性失效的風險已大幅升高。要降低失效頻率，核心策略之一是在整個物流鏈中對含鋰電池產品實施嚴格的審計與全程追蹤。提單信息遺漏或標簽錯誤，都極易導致貨物被誤操作或不當處置。

在降低事故后果方面，常用策略包括限制設備的荷電狀態。然而，關于何種電量水平能提供最低風險，目前行業數據仍存在矛盾，尚無定論。此外，小規模的主動防控手段(如專用滅火器)若應用及時，也能有效控制初期火情。對鋰電池產品實施局部集中存儲，有助于在運輸期間配套部署額外的自動滅火系統。同時，被動防火措施同樣關鍵，例如設置防火分區、使用指定耐火容器，以及采取隔離策略(確保鋰電池存儲區遠離其他易燃易爆物)。

鋰離子電動汽車運輸

在運輸含有鋰離子電池的電動汽車時，原則上應嚴格遵循制造商的技術建議。然而，關于電動汽車的長期存儲及電池的安全管理，各方的指導建議卻存在矛盾。

例如，特斯拉ModelY車主手冊建議，若車輛需閑置數周，應保持插電狀態，否則系統日耗電可能導致荷電狀態(S0C)下降高達1%。福特建議在存儲期間將電池S0C保持在50%。寶馬則建議停放時S0C應處于30%至50%之間，且嚴禁連接充電電纜。鑒于海運過程中無法保持充電連接，且車輛必須保留一定電量以供港口調度，行業亟須統一的標準來解決這些分歧。國際航空運輸協會(1ATA)在相關指導文件中建議，運輸時鋰離子電池的SOC不應超過額定容量的30%。這一低電量狀態既限制了誘發熱失控的初始能量，又能確保車輛具備基本的移動能力。遺憾的是，并非所有航運商都采納此標準，部分甚至要求車輛充電至100%。

在滅火措施方面，滅火毯曾被認為是對抗電動汽車火災的有效手段。但美國國家消防協會(NFPA)近期指南指出，滅火毯雖能撲滅明火，但電池內部積聚的熱量仍可能產生易燃蒸汽，若被困在毯下，反而存在爆炸風險。因此，應對大規模儲能風險時，必須對滅火等應急策略進行全面評估。

為降低事故后果，應將電動汽車存放于獨立區域，遠離可燃物及關鍵作業區。同時，設立一個遠離其他物體的安全“臨時堆放區”，以便在發生事故時迅速移置失效車輛，是防止火勢蔓延、控制風險升級的有效手段。

鋰離子動力工業設備

針對鋰電池驅動的工業動力設備，其核心風險管控原則與電動汽車大體相同。然而，工業設備在日常:運營中存在顯著差異:充放電循環極為頻繁，且常在復雜工況下作業，相比處于靜態存儲的電動汽車，其遭受撞擊、擠壓等物理損傷的概率也更高。

因此，相關的風險緩解措施需更具針對性:充電區管理:充電站點必須設置于遠離其他設施及核心作業區的獨立位置。在充電區加裝專用的自動滅火系統，是降低此類高風險作業環節潛在后果的有效手段。

車載主動防護:相比通用型手提滅火器，為設備:配備車載自動火災抑制系統能更直接、快速地遏制初期熱失控蔓延。這類系統必須根據具體的設備型號與工況進行定制化設計與驗證，僅配置通用的ABC類干粉滅火器通常難以有效應對電池火災。

分級防護要求:以電動叉車為例，應優先考慮配備集成式的自動火災抑制系統。對于更大型的工業設備，則應強制要求安裝車載火災探測器及與之聯動的主動式滅火裝置。同時，所選用的滅火藥劑必須具備針對性，確保能有效抑制由電池儲能系統失效引發的特種火災。

應急響應和一線工人培訓

制定并有效執行應急響應預案(ERP)，是降低鋰離子電池安全風險的一項高效且經濟的關鍵舉措。預案編制必須系統評估引入鋰電池技術所帶來的新型致災因素，并針對潛在突發狀況設計具體、有效的控制措施，以最大程度地減輕事故后果。預案的覆蓋范圍需全面，應包含從大規模的電動汽車或工業設備火災，到小規模含鋰電池商品火情的各類場景。為此，強烈建議采取以下措施:

開展專項培訓與演練:對一線應急人員進行現場專項培訓，并定期組織強制性的船上應急演練。實踐證明，通過模擬真實事故場景進行演練，能顯著提升團隊的實戰響應與風險控制能力。強化基層風險意識:加強對所有基層員工的鋰電安全基礎教育，使其掌握識別電池鼓脹、異味、異常發熱等早期隱患的能力。這是實現早期干預、防止險情擴大與事故升級的關鍵防線。

安全認證

安全與安保認證(SSC)流程是系統記錄設施變更及新組件引入情況的有效管理工具。在美國公共交通等行業，該流程已被廣泛用于對安全風險進行前瞻性主動管理。它基于安全管理體系(SMS)的核心原則，構建了一套用于識別、評估及緩解風險的標準化程序。通過執行該流程，相關責任方能夠落實既定的風險管理要求，確保各項安全隱患與風險處于受控狀態，并最終根據安全目標將其降低至可接受的水平。

SSC流程的核心價值在于，它要求在任何項目實施之前，對其“安全就緒狀態”進行系統性預審。這涉及對系統全生命周期(包括需求定義、設計研發、施工建設、運營維護直至報廢處理)中各項風險防控措施的有效性進行驗證與確認。美國公共交通協會(APTA)特別警示:若子系統或關鍵部件未能滿足預設的安全與安保目標，新建或改建的安全關鍵系統就可能導致嚴重的傷亡事故或重大財產損失。因此，各機構必須采用正式的、自上而下的系統化模式來管控安全與安保風險。

SSC流程的實施通常推薦以下十個步驟:

1.識別可認證要素

2.制定安全和安保設計標準

3.制定并完成設計標準符合性檢查表

4.執行施工規范符合性檢查

5.識別額外的安全和安保測試要求

6.執行支持SSC計劃的測試和驗證

7.管理SSC計劃的集成測試

8.管理SSC計劃中的“未決項”

9.驗證運營準備情況

10.最終確定項目就緒狀態，頒發安全與安保認證

綜上所述，隨著鋰離子電池技術的廣泛應用和全球電氣化進程加速，其發生災難性失效的頻率難免會有所增加。目前，針對海運及港口作業中鋰電池安全的強制性法規仍不完善，甚至存在明顯的監管空白。在相關規范體系健全之前，在全設施范圍內開展系統性的風險評估，并深入汲取歷史事故的經驗教訓，是當前階段管控安全風險最為務實和有效的路徑。

（來源：dss 頂世智匯）

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