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本文作者 周永 英飞凌消费、计算与通讯业务大中华区 高级主任工程师
随着全球绿色能源和能源转型的快速推进，电池储能系统（BESS, Battery Energy Storage System）行业发展迅速，但是储能电池热失控（Thermal Runaway）导致的火灾事故风险成为行业需要面对和解决的重要问题。英飞凌（Infineon）推出的 XENSIV™ TCI 和XENSIV™ TCI-B 氢气（H₂）传感器，为储能热失控早期监测提供了一种可靠的氢气监测解决方案。 1. 行业趋势和标准动态
在储能安全标准体系中，传统烟雾、温度探测方案作为热失控早期检测手段，存在预警滞后、误报率较高等问题。对于储能系统而言，热失控并非突然发生。在电池异常发展的早期阶段，通常会释放包括氢气在内的特征气体。因此，相比仅依赖温度或烟雾探测，气体监测能够为预警系统提供更早的风险信号，这也正是近年来储能安全方案不断加强气体监测和部署的重要原因。
电池热失控不是一瞬间发生，通常会经历以下阶段， 电芯异常 ► H₂、CO等特征气体释放 ► 温度升高 ► 烟雾 ► 火灾 例如储能行业广泛使用的锂离子电池，电池热失控事件的早期阶段可能会发生氢气释放现象：由于锂微树枝晶与聚合物粘合剂发生反应所致。锂离子电池内部氢气生成的示意性机制如下图所示。 Y Jin, Z Zheng, D Hui et al., Joule, 2020, 4(8):1714-1729
因此，通过对热失控过程中产生的特征气体进行实时监测，可以实现早期预警，为处理事故和保护人员财产安全赢得宝贵时间。氢气传感器在整个预警架构中承担“前端感知” 的角色。对于储能电站客户而言，将氢气监测与一氧化碳监测、温度监测、烟雾探测及联动控制系统结合使用，能够构建符合新标准要求的多参数预警体系。
作为全球储能行业的重要市场，中国储能火灾预警专项国标《GB/T 46261-2025 电化学储能电站火灾监测预警系统通用技术要求》于2026.9.1正式实施，对于储能行业火灾监测预警系统提出了明确的更高要求。新标准重点关注： H₂等热失控特征气体监测 早期预警能力 多参数融合监测 报警与联动控制 可靠性和环境适应性
新标准反映出储能安全管理正在从“事后处理”转向“事前预警”，并 强调多参数多传感器融合监测能力，其中将氢气等特征气体纳入重要（必选）监测对象，以实现热失控风险的早期发现和预警。 2. 英飞凌XENSIV™ TCI 和XENSIV™ TCI-B 氢气传感器
英飞凌TCI-x系列传感器是基于热导率检测原理的氢气传感器，特别针对热失控早期检测场景设计。传感器采用热导 （TC） 技术，并采用差分 MEMS 传感器设计。通过加热 MEMS 结构的某些部分来测量气体中的热传导，热导传感技术确保了在严苛的使用环境中仍能保持强劲、稳定的性能。
英飞凌TCI-x传感器具有以下几个特点： 传感器获得UL-2075认可。 响应时间低于100ms。 检测精度可达±0.12% H₂。 可检测0%至4% H₂浓度，并支持更高浓度4%至16% H₂的扩展测量范围。 工作温度范围-40℃至105℃，满足储能系统苛刻运行环境。 产品寿命可达15年，同时保持低漂移。 市场验证的汽车级封装AEC-Q100。TCI-B满足ASIL-B功能安全等级。 低功耗运行，平均电流消耗仅112μA（1次测量/秒）。 采用I²C数字接口，便于与BMS及火灾监测预警系统集成。
结合储能行业需求和标准的内容来看，TCI-x系列氢气传感器符合监测预警准确性和响应速度的要求，产品长使用寿命以及宽工作温度范围为预警系统可靠性提供有力支撑，汽车级芯片封装以及ASIL-B功能安全等级为储能安全增加额外保护。
对比其它氢气传感器检测技术，英飞凌TCI-x传感器采用的热导 （TC） 技术还具有以下明显优势： 不受传感器中毒影响 无需预热时间 超低功耗 无漂移，无需重新校准（无维护成本） 支持灵活的现场配置 TCI-B支持自主模式，有助于系统长期运行
总结 总体来看，随着储能行业需求和相应标准从“事后处理”逐步转向“事前预警”，气体监测的重要性正在不断提高。 对于希望提升储能系统热失控早期发现能力的客户而言，英飞凌XENSIV™ TCI 和XENSIV™ TCI-B提供了一种针对氢气监测场景的可靠传感器方案。结合相应标准要求开展系统级设计，并与其他监测手段协同应用，这一方案有助于提升储能设施的整体安全水平。
参考文献 👉点击此处，了解更多XENSIV ™ TCI H2传感器产品信息 👉点击此处，了解更多XENSIV™ TCI-B产品信息 👉点击此处，了解更多电化学储能电站火灾监测预警系统通用技术要求
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