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礦用設備鋰電化，防爆安全與極端環境適應性解決方案
2025-12-09
礦山，尤其是井下礦，是對動力設備要求嚴苛的戰場。傳統內燃設備與鉛酸電池已難以滿足現代礦山與井下對安全、綠色、高效的全方位要求。福瑞士自2013年首款礦用鋰離子電池通過認證以來，始終致力于為全球礦山與井下提供本質安全、性能卓越的鋰電動力解決方案。
01 礦山與井下動力系統的雙重挑戰，安全風險與環境極限
防爆安全，瓦斯與煤塵環境下的生命線
「爆炸性氣體環境」井下瓦斯（CH?）、煤塵環境要求所有電氣設備必須具備I類防爆等級，任何電火花或高溫表面都可能引發災難性事故。
「傳統電池的氫氣風險」鉛酸電池在充電過程中必然析出氫氣，在井下密閉空間內形成爆炸性混合氣體，是重大安全隱患。
「設備兼容性要求」電池系統必須滿足 “Ex db l Mb” 等礦用隔爆型標準，并與電機車、單軌吊、膠輪車等設備進行深度集成。
極端環境，對動力系統的極限考驗
「溫度極端」井下環境溫差大，部分工況長期處于高溫或低溫（如冷庫、高溫采掘面），要求電池在 -20℃至55℃（一般型）乃至 -20℃至60℃（增強型）范圍內穩定工作。
「高濕度與淋水」相對濕度常高于90%，存在淋水、噴漿等工況，要求電池防護等級達到 IP54、IP65甚至IP67。
「劇烈振動與沖擊」井下運輸路況復雜，電機車、鏟運機等設備運行時伴隨持續沖擊與振動，對電池的機械結構強度提出極高要求。
02 福瑞士解決方案，從本質安全到智能預警的全棧技術
福瑞士是 “全國首家獲得鋰離子電池井下防爆認證” 的企業之一。產品通過國家礦用產品安全標志中心認證，符合煤礦與非煤礦山與井下的安全準入要求。
采用自主研發的LFL3-60、LFL4-100、LFL1-230系列煤安（MA）鋰電芯，其熱穩定性遠超其他體系，從源頭上杜絕熱失控風險。電芯外殼采用鋁合金材質，通過高強度結構設計，滿足隔爆型（如DXBL系列）與一般型（DXL系列）產品的嚴苛機械要求。
系統級安全設計，隔爆結構與智能BMS
「隔爆型電池箱體」采用高強度鋼板焊接，結合特殊的隔爆面與緊固結構，確保內部任何火花或爆炸被完全隔絕在箱體內，符合?Ex db I Mb?防爆標準。
「全范圍溫度適應」 充電：0℃ ~ 55℃（標準型）/ 0℃ ~ 45℃（部分型號） ：放電：-20℃ ~ 55℃ / -20℃ ~ 60℃ 貯存：20℃ ~ 45℃（濕度25%~65%）
「多重電氣保護」BMS實現過充、過放、過流、短路、溫度等多重硬件保護，瞬間放電電流能力達持續電流的2倍（如230A vs 115A），滿足電機車啟動等峰值功率需求。
云端智能預警，自研EMS與AI算法的主動安全
福瑞士自主研發的?SP300高性能EMS（能源管理系統）?結合云計算，構建了“云邊”一體化的主動安全架構。
實時監測與分析海量電池運行數據，通過AI算法精準預測電池健康狀態（SOH）與潛在風險，變被動防護為主動預警。EMS具備792MHz CPU與4Gb存儲，支持41路接口，能在40℃至60℃環境下穩定運行，實現本地數據的快速處理與決策。
云平臺提供從“數據監控、狀態查詢、報警預警”到“長期優化、智能運維”的全流程服務，顯著延長電源壽命，提升應急電源保障的可靠性。
03 產品矩陣與場景化應用
福瑞士提供覆蓋煤礦與非煤礦山的全場景產品矩陣，電壓平臺從51.2V覆蓋至320V，容量從9.5Ah擴展至500Ah。
防爆充電機配套
提供C.L1-300000/400A 等型號防爆充電機，輸出功率達30kW，支持寬電壓范圍（175VDC-750VDC）輸出，效率≥94%，具備完善的輸入輸出保護，與電池系統無縫對接。
04 核心價值，從安全合規到卓越運營
安全價值→創造本質安全作業環境
徹底消除氫氣爆炸風險：鋰電池充電無氫氣析出，從根本上解決了鉛酸電池的固有安全隱患。
杜絕尾氣污染：電動化設備實現井下零排放，極大改善空氣質量，保護礦工健康。
主動安全預警：云端EMS通過大數據提前發現異常，避免事故發生。
經濟價值→降低全生命周期總成本
能耗成本降低：電費遠低于柴油費用，且能量轉換效率更高。
維護成本極低：鋰電池無需像鉛酸電池一樣定期加水、均衡維護，實現近乎 “免維護”。
使用壽命長：磷酸鐵鋰電池循環壽命長，與設備同周期，減少更換頻次與資產投入。
提升出勤率：支持2-3小時快充，相比鉛酸電池8-12小時的充電，大幅提升設備利用率。
管理價值→賦能礦山數字化與智能化
透明化管理：通過云平臺實時掌握每臺設備、每塊電池的位置、電量、健康狀態。
預測性維護：基于數據安排維護計劃，減少非計劃停機。
優化調度：根據電量數據科學調度設備，提升整體運營效率。
結語
礦山與井下設備鋰電化，是一場以 “安全”為核心、以 “效能”為驅動的深刻變革。
福瑞士憑借國家級的防爆認證資質、全棧自研的電池與EMS技術、以及覆蓋全場景的產品矩陣，不僅為客戶提供了合規可靠的動力解決方案，更通過云端智能，助力礦山與井下實現從“被動安全”到“主動安全”、從“經驗管理”到“數據驅動”的數字化轉型。
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