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矿用设备锂电化，防爆安全与极端环境适应性解决方案
2025-12-09
矿山，尤其是井下矿，是对动力设备要求最严苛的战场。传统内燃设备与铅酸电池已难以满足现代矿山与井下对安全、绿色、高效的全方位要求。福瑞士自2013年首款矿用锂离子电池通过认证以来，始终致力于为全球矿山与井下提供本质安全、性能卓越的锂电动力解决方案。
01 矿山与井下动力系统的双重挑战，安全风险与环境极限
防爆安全，瓦斯与煤尘环境下的生命线
「爆炸性气体环境」井下瓦斯（CH₄）、煤尘环境要求所有电气设备必须具备I类防爆等级，任何电火花或高温表面都可能引发灾难性事故。
「传统电池的氢气风险」铅酸电池在充电过程中必然析出氢气，在井下密闭空间内形成爆炸性混合气体，是重大安全隐患。
「设备兼容性要求」电池系统必须满足 “Ex db l Mb” 等矿用隔爆型标准，并与电机车、单轨吊、胶轮车等设备进行深度集成。
极端环境，对动力系统的极限考验
「温度极端」井下环境温差大，部分工况长期处于高温或低温（如冷库、高温采掘面），要求电池在 -20℃至55℃（一般型）乃至 -20℃至60℃（增强型）范围内稳定工作。
「高湿度与淋水」相对湿度常高于90%，存在淋水、喷浆等工况，要求电池防护等级达到 IP54、IP65甚至IP67。
「剧烈振动与冲击」井下运输路况复杂，电机车、铲运机等设备运行时伴随持续冲击与振动，对电池的机械结构强度提出极高要求。
02 福瑞士解决方案，从本质安全到智能预警的全栈技术
福瑞士是 “全国首家获得锂离子电池井下防爆认证” 的企业之一。产品通过国家矿用产品安全标志中心认证，符合煤矿与非煤矿山与井下的安全准入要求。
采用自主研发的LFL3-60、LFL4-100、LFL1-230系列煤安（MA）锂电芯，其热稳定性远超其他体系，从源头上杜绝热失控风险。电芯外壳采用铝合金材质，通过高强度结构设计，满足隔爆型（如DXBL系列）与一般型（DXL系列）产品的严苛机械要求。
系统级安全设计，隔爆结构与智能BMS
「隔爆型电池箱体」采用高强度钢板焊接，结合特殊的隔爆面与紧固结构，确保内部任何火花或爆炸被完全隔绝在箱体内，符合 Ex db I Mb 防爆标准。
「全范围温度适应」 充电：0℃ ~ 55℃（标准型）/ 0℃ ~ 45℃（部分型号） ：放电：-20℃ ~ 55℃ / -20℃ ~ 60℃ 贮存：20℃ ~ 45℃（湿度25%~65%）
「多重电气保护」BMS实现过充、过放、过流、短路、温度等多重硬件保护，瞬间放电电流能力达持续电流的2倍（如230A vs 115A），满足电机车启动等峰值功率需求。
云端智能预警，自研EMS与AI算法的主动安全
福瑞士自主研发的 SP300高性能EMS（能源管理系统） 结合云计算，构建了“云边”一体化的主动安全架构。
实时监测与分析海量电池运行数据，通过AI算法精准预测电池健康状态（SOH）与潜在风险，变被动防护为主动预警。EMS具备792MHz CPU与4Gb存储，支持41路接口，能在40℃至60℃环境下稳定运行，实现本地数据的快速处理与决策。
云平台提供从“数据监控、状态查询、报警预警”到“长期优化、智能运维”的全流程服务，显著延长电源寿命，提升应急电源保障的可靠性。
03 产品矩阵与场景化应用
福瑞士提供覆盖煤矿与非煤矿山的全场景产品矩阵，电压平台从51.2V覆盖至320V，容量从9.5Ah扩展至500Ah。
防爆充电机配套
提供C.L1-300000/400A 等型号防爆充电机，输出功率达30kW，支持宽电压范围（175VDC-750VDC）输出，效率≥94%，具备完善的输入输出保护，与电池系统无缝对接。
04 核心价值，从安全合规到卓越运营
安全价值→创造本质安全作业环境
彻底消除氢气爆炸风险：锂电池充电无氢气析出，从根本上解决了铅酸电池的固有安全隐患。
杜绝尾气污染：电动化设备实现井下零排放，极大改善空气质量，保护矿工健康。
主动安全预警：云端EMS通过大数据提前发现异常，避免事故发生。
经济价值→降低全生命周期总成本
能耗成本降低：电费远低于柴油费用，且能量转换效率更高。
维护成本极低：锂电池无需像铅酸电池一样定期加水、均衡维护，实现近乎 “免维护”。
使用寿命长：磷酸铁锂电池循环寿命长，与设备同周期，减少更换频次与资产投入。
提升出勤率：支持2-3小时快充，相比铅酸电池8-12小时的充电，大幅提升设备利用率。
管理价值→赋能矿山数字化与智能化
透明化管理：通过云平台实时掌握每台设备、每块电池的位置、电量、健康状态。
预测性维护：基于数据安排维护计划，减少非计划停机。
优化调度：根据电量数据科学调度设备，提升整体运营效率。
结语
矿山与井下设备锂电化，是一场以 “安全”为核心、以 “效能”为驱动的深刻变革。
福瑞士凭借国家级的防爆认证资质、全栈自研的电池与EMS技术、以及覆盖全场景的产品矩阵，不仅为客户提供了合规可靠的动力解决方案，更通过云端智能，助力矿山与井下实现从“被动安全”到“主动安全”、从“经验管理”到“数据驱动”的数字化转型。
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