李明 世航国际货运代理股份有限公司 副总经理
大家下午好，首先感谢组委会让我今天有机会和大家分享。我今天分享的题目叫锂电池及储能设备的运输规则以及变化。锂电池是一个绿色产品，跟我们今天的发言主题相吻合。
我分享四个方面的内容：1、特性和应用。2、分类和规则。3、锂电池储能。4、发展和监管。
锂电池从发展到现在已经经历大概四个阶段，20年前刚刚开始用在移动设备上，如MP3、手机，逐渐发展到第二阶段无人机、电动工具、电动滑板、电动自行车一类的应用。第三个阶段发展成为户外电源、电动汽车、电动叉车，目前发展到更多的产品包括大型储能电站、电动船舶。
我想简单介绍下锂电池，锂电池实际上是一个统称，它分成两大类：1、锂金属电池；2、锂离子电池。锂金属电池一般是使用二氧化锰为正极材料、金属锂或锂合金为负极材料、使用非水电解质溶液的电池，不可二次充电（可充电锂金属电池不在此范围内）。锂离子电池一般是使用锂金属氧化物为正极材料、石墨为负极材料、使用非水电解质的电池，锂离子电池不含有金属态的锂，并可以二次充电。
锂电池优点是同等体积能量密度高，电量大，无记忆效应，电压高，自放电量低，较少的重金属污染，适用于各种电子设备和电动交通工具。锂电池缺点是相较于传统铅酸蓄电池成本较高，不如铅酸电池安全稳定，随着产品性能改良和成本逐年下降趋势，锂电池已经在多个领域逐步替代传统的铅酸电池。
在运输中或者平常涉及的电池还分成两种，第一个电池或者是电芯，另外就是电池组，电芯实际上是电池储能的一个单元或者是储能的单位，它质量的好坏取决于电池能量密集的高低和质量。电池组大多是由多个电芯，加上保护电路板串并联组成，左下角的图里能看到，多个圆柱型电池芯串并联成一个移动包，这个电芯里还分成好几种，左边是圆柱型电芯，这就是移动包经常用的圆柱型电芯。另外一个是中间的软包电芯，软包电芯比较扁平，右边是长方形的铝壳电芯，这个相对来说比较大一点。
不同的电芯应用的场景不一样：移动电源，笔记本电脑电池较多采用圆柱形18650电芯串并联，加上电源管理系统BMS组装而成。手机，平板电脑，蓝牙耳机等便携式设备使用软包电芯，更加轻薄。电动车辆通常使用高能量密度的圆柱或长方形铝壳电芯。左下图就是圆柱型电芯，通过串并联的方式组成的电池包，到中间一个图就是变成汽车，组成一个汽车底盘的大的电池组。而储能系统大多是用圆柱型电芯。
圆柱形的电芯还进一步的细分，最为常见的18650电芯是锂离子电池的鼻祖，是由日本SONY公司当年为了节省成本而定下的一种标准性的锂离子电池型号，其中18表示直径为18mm，65表示长度为65mm，0表示为圆柱形电池。单节18650电芯标称电压一般为3.6V或3.7V，容量一般1000mAh以上，动力电池容量2200mAh-3200mAh，能达到3600mAh以上。TELSA电动汽车最初使用的是松下18650和21700电芯，现已使用4680电芯，能量密度更高，成本降低。下图依次是7号电池、5号电池、18650电芯、21700电芯和4680电芯，特斯拉现在已经在使用这个电芯，而这个电芯的能量密度更高，成本也降低了，这对后面广泛的使用有更大的好处。
还有会涉及到电池参数，锂金属电池参数、标注克，这个克是指每一颗电池里的锂金属质量或者含量，锂离子电池是用的Wh为单位，计算是电压×电流，移动宝上也能看见，2万毫升的移动包怎么计算出它的Wh数。联合国的《规范范本》或者叫《橙皮书》以及国标GB31241、GB38031里面都有这个要求，所有的电池都必须在外壳上标注Wh数，所以大家有时候坐飞机安检人员会把移动包拿来检查，就是看Wh数，如果Wh数没有标是不合规的，至少是计算下Ah数乘上电压，大概就能测算出是多少Wh，是不是符合这个标准。如果这个电池超过100Wh安检就不让你带上飞机了，这是常识。
锂电池按照联合国分类，锂金属电池和锂离子电池有做区分，锂金属电池英文代码是UN3090，锂离子电池是UN3480。如果这个电池与设备一起包装或者电池桩设备里的，又分UN3091和UN3481。前面讲的分类都是基于联合国《危险货物运输建议书规章范本》也就是《橙皮书》里的内容来作为依据，而目前联合国《橙皮书》实行的是第22版。依照此，各个国际组织也制定了各种各样的运输规则，比如说海运、空运、道路运输以及铁路，可以看到ICAO里面的一个规则，IATA的规则以及IMDG的规则，大家都比较了解这些规则。
涉及到各个地区的，比如说欧洲欧盟地区的，道路运输的ADR、铁路上面RID的，还有内陆运输ADN，美国还有49CFR，以及加拿大TDG、澳大利亚ADG这些规则，也是都要按照这个规则来进行执行，都有相应的关于锂电池的运输规则。美国和欧盟以及跟联合国的规则里面都有一些细微的差距在里面。国内也有各种各样的标准，这就不在这里解释了。
除了国标部标以外，涉及到锂电池，还有海事部门、港监部门以及各个机场、航空公司、船公司、港区、各级海关，实际上标准都不一样，坦率的讲各个地方都不一样，运输的时候大家都要关注这方面。这些规定主要涉及到分类、管理规则还有隔离规则、包装形式、标识以及一些审批，还有船舶积载、法律责任方面的东西。
除此之外，锂电池跟一些化工品还有一个最大的区别是它要通过联合国试验和标准手册的测试内容，现在执行的标准是第7版，测试内容实际上在锂电池部分是UN38.3的检测，UN38.3就是试验标准手册里面第38章第3小节，简称为38.3检测。检测内容是针对运输途中的各种环境进行的检测评估，这跟质量认证或者质量检查的标准是不太一样的，和3C或者欧盟CE准则都不太一样。检测的项目要通过8项，在实验室里分别模拟，比如说高度测试，也就是在DR环境下的测试，然后进行温度试验、震动试验、冲击试验、外短路试验、碰撞试验、过充电试验以及强制放电试验。比如平时充电发生事故了，都可以在模拟状况下发现的。
今天讨论的主要是锂电池储能设备，储能设备实际在锂电池的应用场景特别多，从最小的移动宝到户外电源，到家用储能设备，有的时候在国外常常是防置在地下车库里面跟光伏一起配套使用的。有的企业里面用的UPS应急电源，锂电池储能柜以及到最大型的储能电站，那是有几十个甚至上百个集装箱的储能柜联合而成的。
我们看一看最大的储能箱是怎么组成的？实际上是从小的电芯一层一层的堆积串并联组成的，从小到大慢慢的组成。前面的一个产品里面可能有几万个电芯，18650的电芯在里面，这是很大一个系统，所以如果质量控制的不好，也很容易发生事故。
锂电池储能产品里面，实际上是有些区别在里面的，比如说移动宝和家用的储能设备，分类都是UN3480，各种各样的锂电池产品、储能产品，还有刚刚看到的集装箱那个，就是联合国规定的装在货运装置中的锂电池系统，这个货运装置一般来说指的是集装箱。UN代码就变成了UN3536，这就跟UN3480不太一样了，它的主要用途是向集装箱或者货物运输装置外部提供电力的，不是向它自己内部提供电力，这是向外提供电力的。为了区别这个，把另外两项也列在里面了。还有UN3481是指设备里面装了锂离子电池，比如医疗设备，是装了电池在里面的，但是这个电池是为医疗设备供电的。UN3171=就是电动车辆，电动车辆的定义是以电池作为驱动能量的车辆，平时用的燃油车里面虽然也有电池，但是它作为辅助使用的，有启动电源或者混合动力的都不属于UN3171，UN3171是以电池作为驱动的。这是现在方兴未艾的新能源车，大家要了解一下这个地方的区别。
看一看UN3480里面的运输要求，最主要就是锂电池是不可以在客机上去运输的，怎么运呢，那就是通过全货机运输；电池的载荷电量不能超过标注电量的30%，比如说标注电量是一度电，那么里面的电量就不能超过0.3度电，只是空运，其它运输暂时没有这个规定要求；所有的电池都要通过UN38.3的检测；空运里面每个包装件的净重不能超过35公斤，大的一些电池，家用储能的，一两百公斤储能电池是不可以上飞机的；包装里面都要贴标签，还要标注它的UN代码、货物的信息以及收发货人的信息；提供空运的运输鉴定；禁止运输有缺陷的电池或者是含有缺陷的电池，比如以前三星手机发生事故了，那个电池和手机都是不能空运的，这是国际上的规定；所有的锂电池无论是不是使用UN包装的，都要进行危险品的申报，都是按照危险品来进行运输。右下角就是锂电池特有的9类标签和它的操作标签，上面有个标注，它的代码就是UN3480。
除此之外，小型的锂电池设备或者锂电池的储能设备都是要使用UN PG II包装；必须在文件里面声明已经做好了防短路的措施和防止设备意外启动；电池应该是固定在包装里面的，如果没有装满，一定要用填充物塞满，不能有互相的位移，一旦有位移就容易引起短路；所有的包装都要使用硬质包装；每个包件应满足1.2米的跌落测试，以及3米等高堆码的测试；所有的包装都是要求用托盘，不鼓励用零星的散箱来装，因为发生过事故，如果不用托盘的话，搬运工人来装运的话可能有摔下去，电池可能就发生事故，中间的图就是锂电池示范的要求，中间有标注UN代码以及电池的信息，还有货机运输的标签都要在。
锂电池运输需要的其他文件有：MSDS文件；运输鉴定报告和危包证。危包证各位都已经很了解，但运输鉴定可能区别于其它地方，一般来说航空公司要求企业进行运输鉴定，但是坦率来讲，现在有很多小型的鉴定机构参差不齐，有些是为了盈利，完全不符合要求，所以航空公司对出证的鉴定机构是有要求的，需要CNAS、CMA认证条件。
下面看一看大型锂电池的装置，集装箱那么大的大型锂电池装置或者锂电池系统是装在一个运输装置中的，这里指的是集装箱，是可以公路、海运或者是铁路进行运输的装置，它主要是向集装箱外部提供电流，提供能源。目前主要应用于光伏、风电系统的储能配套、削峰调谷电力调配，作为一个大型的电站来进行使用，国内现在也非常多了，今年发展特别迅速，就是3536的储能系统。
UN3536储能集装箱的运输要求有这么几点，第一个是储能装置安全和正常运行所必需的危险材料，如灭火和空调系统不受运输限制
这如果是单独运输的话是处于2.2类或者处于4类的危险品，但是如果装在这个装置里面是作为其中运行的一个组件单元，是不受到限制的，是给予豁免的。第二是储能系统也要通过UN38.3的检测.第三是必须防止电池的过充和充放电，包括互相各个单元之间的充放电。实际上一些公司有硬性要求，每个电池单元中间要进行物理的断开。第四是电池包每个都要固定在货架上，而这个货架跟集装箱是连接在一块的。第五是要防止意外启动，在颠簸震动中能够不发生移动。第六是除了前面灭火系统和空调系统以外，不得放其它的危险品。第七是要在集装箱外面要张贴标签，比如说3536标记和斑马条纹。
储能电池现在也遇到问题，比如新能源车上面有一部分淘汰下来的电池，按照新能源车或者电动汽车的规则，电荷量能效下降到80%以下就需要更换了。但这部分淘汰下来的锂电池实际上还是可以继续使用的，比如梯次利用，有客户想把梯次利用的电池进行二次开发用在储能上面。梯次利用开发出来的或者叫再造的储能设备，运输的标准也要参照新的电池运输标准。
如果在运输中间碰到破损的或者回收的电池，要怎么去做，这可能也是涉及到在实际发生、操作中间发生的一些状况。锂电池在使用或生产过程中发生损坏或者电池性能下降，无法满足设备使用性能标准的，从而退役电池进行回收运输时，依据IMDG Code，JT/T617包装运输。
特别提到的是破损电池是怎样一个状况。如果是破损的或者损坏的电池，这部分电池的危险系数是非常大的，它有哪几部分作为判断的依据呢。第一，如果发生有气体泄漏、火灾或者电解液泄漏的，这都是非常危险的电池，比如平常用到的移动宝、手机，如果发生这个状况，要格外小心，尽快进行处理。第二，电池或电池组过过火的，比如说汽车里面的电池，其中有部分电池单元已经烧起来了，但是还有一部分电池可能没有烧，那个部分没有烧的电池也是经过过火的，实际上它的性能也是不稳定的。第三电池发生变形鼓胀或者外壳变形、变色的。第四电池里面内短路保护线路部分已经失效的，绝缘部分已经损坏了的。第五电池发生过异常状况的，比如泡过水等。第六是电池其它部件损坏的，包括电芯或者管理部分失效的。如果发生或者发现有这些任何问题，这个电池都是非常危险的电池，请诸位在平常的使用中或者在实际运输中间都要格外的小心，要按照破损电池的规则来进行运输。很多朋友想把一些国外废旧电池运到国内来，因为里面的钴、锂是有很多使用价值的，而且国内在处理回收利用上面还是走的比较前面的。
我要特别在这里跟大家讲，实际上跨境运输或者跨国运输，锂电池或者破损的锂电池是涉及到固体危险品《巴塞尔公约》的限制，我国加入《巴塞尔公约》，也作为它的缔约国之一，所以需要特别的注意。目前来说跨境或者跨国运输是非常困难的，我没看到过先例，如果碰到商业谈判，要特别在意这个地方。
前面大部分讲的是空运或者海运，实际还有陆路运输，对于公路运输来说，国内道路监管依据JT/T617标准；公路运输不光是中欧班列了，现在还有很多跨境的公路运输，也就是中欧卡车运输的运输。欧洲各个地方遵循的是ADR的标准。目前大大小小的电池甚至电池产品，都可以通过公路运输，按照危险品的方式来运输，有些电池有温度控制的要求，这部分可以通过恒温箱、恒温车的方法来运输，这个已经非常普遍了。另外新能源车是按照UN3171里的普通货物方式进行运输的。
铁路运输来说，锂电池到目前为止还是受到限制的，虽然铁路部门的铁路运输名表里面已经包含了锂电池，但实际上还存在很多障碍，到目前为止没有开始实行，涉及到跨地区国际组合的问题，并没有加入到RRD部门组织里。另外譬如小型的移动设备笔记本电脑，这已经按照中欧班列来运输了，重庆HP的电脑大部分运到欧盟就是通过中欧班列来运输的。去年上半年也开通了新能源车的铁路运输。
电池虽然不是危险化学品但仍然属于危险货物，这两年发生的事故层出不穷，左下图国外的报道发起多起燃烧事故，右图是vivo手机2022年在香港UPS货物站里发生燃烧，以致于vivo被各个航空公司拉入黑名单。
除此之外也要看看为什么电池危险性比较大，燃烧温度非常高，电池燃烧温度可以达到400度-800度，很容易烧穿金属件。这是盐田港前两年发生的事故，当时集装箱里的电池发生燃烧，把整个集装箱都烧了，中间图中特斯拉的电池柜也很快就烧穿了。为什么燃烧这么容易？按道理讲在集装箱里对空气是隔绝的，实际上是锂电池在燃烧、热反应的时候会分解出氢气和氧气，外面即使没有氧气也会自己燃烧，用平常的空气隔绝法、干粉泡沫灭火器基本没用。所以电池一旦发生燃烧，最好的办法就是用水降温，大量的水降温，降温后让电池和电池芯之间不能引起连锁的热反应，这才能最大、最快捷的降低锂电池的损失。右边的图是去年德国一艘滚装船，装有的4000多辆新能源豪华车全部被烧掉。
我们发现很多人为的瞒报，特别是国际运输上，有的是对这些不熟悉，还有的是为了降低成本，经过统计有1/3是故意瞒报。现在各个地方、各个法规对这个现象已经立了法，入了刑，各个部门现在也在加大查处和检查力度。
世航国际主要是做锂电池物流运输的，从事锂电池运输有将近20年的历史，除了空运、海运、陆运以外，也参加一些国内标准的建设、设置。
今天很开心在这里与大家见面，谢谢。
