从阿里云新加坡机房火灾引起的思考

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梁建君 樊京路 天翼智库

新加坡机房火灾事件

9月10日早8时左右，阿里云位于新加坡SN11数据中心的可用区C发生火灾，消防灭火持续超30小时，阿里云多项产品业务中断近50小时，在同一数据中心托管的Lazada、字节跳动、Digital Ocean等企业的服务均受到不同程度的影响。

根据当前的公告与媒体消息，火灾可能源于电池房的锂电池升温，涉及数据中心三楼阁楼内的两个电池房、两个电源房和一个设备储藏室。本次事故灭火时间较长、影响程度较大，分析可能主要是以下三个原因：

第一是电池选材存在问题，此次事故电池室内采用的电池材料是三元锂而非磷酸铁锂。三元锂电池在高温下容易发生热失控，且在热失控情况下产生氧气，容易导致火灾。磷酸铁锂电池的热稳定性较好，不易发生热失控，因此在高温环境下更加安全。其次是电池室设计部署落后，事故的阿里云新加坡机房于2016年开始运营，属于相对老旧机房，电池室与2020年颁布的《新加坡消防法》及相关安全规范存在较大差异，未将电池储能系统部署在楼宇底部，三层的火灾问题影响周边与其他楼层。第三是水消防手段带来连锁影响，如锂电池灭火应采取全氟己酮等灭火剂，此次事故引起室内自动喷水灭火系统，灭火过程中，出现了因消防浇水持续进行，机房出现积水和渗漏、电路出现短路等情况，导致相关楼层的服务器设备遭受严重损坏。从选材到电池室、消防部署的规范性差距，是形成本次事故及影响扩大的根本原因。

数据中心火灾事故可能由多种因素造成

火灾事故可能对数据中心业务带来严重影响，对比分析国内外部分数据中心火灾事故发现，单纯源于电池的火灾极少，可能会出现多种原因引发火灾，如UPS系统故障、柴油发电机问题、电气系统缺陷、外墙保温材料不当、冷却塔故障以及控制室的漏水等，都曾成为火灾源头。

表：最近几年数据中心火灾事故原因一览

数据中心是涉及多个相互关联的组件和操作流程的复杂系统，多种因素导致火灾及相关隐患发生：

1.电气设备原因。服务器、不间断电源(UPS)、转换器等，电气设备在运行过程中可能会产生热量，存在过热和短路的风险。电气系统的设计缺陷、故障、安装不当、未及时更换老旧配件，都可能导致火灾。

2.人为因素。操作人员对数据中心内的服务器、空调、电源分配单元 (PDU)、电池备份系统等各种设备进行不当操作，忽视安全规程等，安装疏忽，也可能成为火灾隐患。

3.环境因素。建筑环境的温度和湿度控制不当，导致设备过热或电气绝缘性能下降，增加火灾风险；另外火灾探测系统的误报或漏报，自动灭火系统的故障也可能造成连环事故。

4.电池方面原因。数据中心采用备电及储能电池，出现故障的主要原因都可能包括过度循环放电、电池接头密封不严、连接松动、高温、高浮/低浮充电压、未及时更换快到年限的电池、电击保护系统不良、运营操作环境管理不善、储能系统集成控制（BMS、EMS、PCS）保护系统管理不善等多方面因素。

数据中心起火原因不应单纯归咎于哪一项，任何一个环节的疏忽，无论是设备维护、环境控制还是安全管理，都有可能成为火灾的导火索。此次阿里云事件可能受多方面因素影响，具体原因需要等待调查结果；事件无疑敦促整个行业深刻反思并加强自身基础设施的建设与安全防护。

锂电备电与储能产品安全可控

本次事件一度引发业界对锂电备电储能产品担心与讨论。经过多年发展，锂电池自身的安全性在多个领域已经得到验证；锂电备电储能产品，选用更安全的电池材料如磷酸铁锂，采用正品电芯、精密的BMS监控系统与充放电管理策略，通过分布式、小容量部署，配合完善的消防安全措施，并不会导致火灾的发生与事故的扩大。

锂电应用是国内外数据中心业界趋势。由于性能、环保特性与产业成熟度，锂电池成为数据中心备用电源发展方向。国外如谷歌、微软、亚马逊等许多科技巨头的数据中心已使用锂电池进行备电储能，据Frost & Sullivan预测，2025年锂离子电池在数据中心电池市场中份额将增至38.5%。从客户类型来看，企业与政府数据中心采纳锂电池占比最高为48%，其次是超大规模数据中心与云商31%、主机托管18%、边缘计算中心3%。数据中心标准组织Uptime Institute 2023年全球调研结果显示，无论是在集中式UPS还是分布式UPS场景中，数据中心客户均计划增加锂电池的使用比例。

图：Uptime Institute对数据中心客户采用锂电应用的调研（2023）

国内锂电应用的标准规范更为严谨。我国则对锂电池的应用，从材料选型、设备产品技术到电池室设计标准，都出台了明确的标准规范，面向数据中心领域的锂电池使用标准也在不断完善，如2022年颁布的《数据中心用锂离子电池设备产品技术标准》对产品分类、技术要求、测试方法、运输、存储等方向提出了具体要求，如明确提出数据中心UPS应采用更为安全成熟的磷酸铁锂电池；2024年1月发布的《数据中心锂离子电池室设计标准》，对电池室的耐火隔离、水消防、事故通风、泄爆等安全规范方面也明确了相关规范要求，如按照规范建设，能够很好的避免锂电池着火无法控制或影响机房安全的情况。

锂电储能产品将成为绿色算力的最佳助推动力。由于数据中心、智算中心的机柜功率密度不断增加，并对绿色能源的使用存在相当比例的要求，锂电储能产品不仅能量密度高，充放电倍率高，而且在安全性、使用寿命、成本等多方面具有突出优势。在锂电池安全性得到保障的情况下，锂电池将成为智算时代备电储能的更好选择，更有效助力绿色化、高效能的算力建设。

数据中心相关方也应加强协同合作，从设计、建设、运维、监管等方面进一步优化发展，共同推动提高数据中心的可靠性和可恢复性，减少数据中心的事故发生率和影响范围，为数字化、智能化、绿色化发展提供安全保证。