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隨著鋰離子電池儲(chǔ)能電站的大量建設(shè)，安全風(fēng)險(xiǎn)也在逐步增加。一方面，鋰離子電池中的電極材料、隔膜等均為可燃物，熱失控時(shí)極易起火；另一方面，在系統(tǒng)集成與應(yīng)用環(huán)節(jié)，由于認(rèn)知的局限和成本的考慮，集成商往往忽視安全防控措施配置。一旦發(fā)生火災(zāi)，將造成儲(chǔ)能系統(tǒng)整體燒毀。

當(dāng)前，多地出臺(tái)政策，鼓勵(lì)新能源項(xiàng)目配置儲(chǔ)能。儲(chǔ)能在發(fā)電側(cè)又迎來(lái)一波行情。

中國(guó)化學(xué)與物理電源行業(yè)協(xié)會(huì)秘書長(zhǎng)劉彥龍表示，由于可再生能源與分布式能源在大電網(wǎng)中的大量接入，結(jié)合微電網(wǎng)與電動(dòng)車的普及應(yīng)用，電化學(xué)儲(chǔ)能技術(shù)將是協(xié)調(diào)這些應(yīng)用至關(guān)重要的一環(huán)。預(yù)計(jì)未來(lái)3年，儲(chǔ)能用鋰離子電池市場(chǎng)將以年均30%速度增長(zhǎng)。

然而，業(yè)內(nèi)人士也提醒說，在鋰離子電池儲(chǔ)能爆發(fā)的前夕，更要重視安全問題。莫讓安全問題成為儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的“絆腳石”。

儲(chǔ)能電池安全問題凸顯

目前，鋰離子電池在儲(chǔ)能應(yīng)用中逐漸成為主流，占比已達(dá)87%，業(yè)內(nèi)認(rèn)為，最遲到2020年底，將會(huì)在儲(chǔ)能的一兩個(gè)細(xì)分市場(chǎng)實(shí)現(xiàn)大規(guī)模爆發(fā)，但是鋰離子電池安全狀況卻讓業(yè)界擔(dān)憂。

在中關(guān)村儲(chǔ)能聯(lián)盟日前舉辦的線上交流會(huì)上，中國(guó)電科院儲(chǔ)能與電工新技術(shù)研究所副總工楊凱表示，隨著鋰離子電池儲(chǔ)能的大量建設(shè)，安全風(fēng)險(xiǎn)也在逐步增加。“主要有兩個(gè)方面原因，一方面，鋰離子電池中的電極材料、隔膜等均為可燃物，熱失控時(shí)極易起火；另一方面，在系統(tǒng)集成與應(yīng)用環(huán)節(jié)，由于認(rèn)知的局限和成本的考慮，集成商往往會(huì)忽視安全防控措施配置。這將導(dǎo)致一旦發(fā)生火災(zāi)，無(wú)法有效抑制，造成儲(chǔ)能系統(tǒng)整體燒毀。”

“我國(guó)目前針對(duì)鋰離子儲(chǔ)能安全防控措施的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)尚未完全建立，這兩年有相關(guān)機(jī)構(gòu)在推動(dòng)包括儲(chǔ)能電池本體、集成、應(yīng)用和運(yùn)維等方面的標(biāo)準(zhǔn)建立，相信伴隨標(biāo)準(zhǔn)的建立，鋰離子儲(chǔ)能的安全防控措施也會(huì)相應(yīng)完善，鋰離子電池儲(chǔ)能安全性也將大幅提升。”楊凱表示。

盛威集團(tuán)有限公司儲(chǔ)能事業(yè)部總經(jīng)理黎朝暉表示，2018年，電化學(xué)儲(chǔ)能電站領(lǐng)域曾出臺(tái)過包括純電池與電池組、通訊基站等行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，但是在具體執(zhí)行中卻存在問題，如標(biāo)準(zhǔn)的編制進(jìn)度跟不上產(chǎn)業(yè)發(fā)展的速度；在實(shí)際應(yīng)用中，有的地方并沒有很好的執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)。

“鋰離子電池作為電子元件，非常復(fù)雜和特殊，當(dāng)作為一個(gè)能量載體，本身就存在安全隱患，一旦發(fā)生在儲(chǔ)能領(lǐng)域起火或爆炸，后果不堪設(shè)想，甚至?xí)绊懶袠I(yè)整體發(fā)展。”黎朝暉說。

不能輕視潛在安全風(fēng)險(xiǎn)

儲(chǔ)能系統(tǒng)電池串并聯(lián)數(shù)量多、規(guī)模大、運(yùn)行功率大，安全風(fēng)險(xiǎn)和影響比電動(dòng)汽車動(dòng)力電池更加突出。業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為，就目前現(xiàn)狀來(lái)看，我國(guó)鋰離子電池儲(chǔ)能系統(tǒng)在實(shí)際運(yùn)行中潛在風(fēng)險(xiǎn)并不小。

楊凱表示，我國(guó)鋰離子電池儲(chǔ)能系統(tǒng)在實(shí)際運(yùn)行中的安全風(fēng)險(xiǎn)主要體現(xiàn)在四個(gè)方面。第一，儲(chǔ)能熱管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)存在缺陷，這將造成不同溫度區(qū)域的電池性能衰減速度不一樣，并直接造成性能衰減快的電池逐步產(chǎn)生安全隱患；第二，安全預(yù)警的時(shí)效性不高，有明顯的滯后性，當(dāng)發(fā)現(xiàn)異常時(shí)，熱失控反應(yīng)往往已經(jīng)開始；第三，安全防護(hù)措施缺失，沒有將熱失控控制在一個(gè)有限的范圍內(nèi)。一個(gè)電池?zé)崾Э睾髸?huì)在短時(shí)間蔓延，讓整個(gè)系統(tǒng)燒毀；第四，消防安全措施針對(duì)性不強(qiáng)，95%的消防使用的是七氟丙烷，但這僅對(duì)消滅小范圍明火有效，在復(fù)燃或大面積燃燒時(shí)，并沒有效果。

黎朝暉認(rèn)為，鋰離子電池在日常儲(chǔ)能應(yīng)用中，除了正常的充放電反應(yīng)外，還有很多放熱副反應(yīng)，在電、熱等刺激下，放熱副反應(yīng)會(huì)被觸發(fā)，從而造成熱量的大量積聚，最終導(dǎo)致電池?zé)崾Э亍?br />
中國(guó)電力科學(xué)研究院有限公司儲(chǔ)能與電工新技術(shù)研究所主任官亦標(biāo)也表示，對(duì)于電池的理解，不能供應(yīng)商說什么就是什么；另外，從工程實(shí)踐來(lái)講，業(yè)內(nèi)并不了解如何計(jì)算整個(gè)儲(chǔ)能電站的容量，這對(duì)于一個(gè)高速發(fā)展的行業(yè)來(lái)說非常危險(xiǎn)。

筑牢安全防護(hù)底線

數(shù)據(jù)顯示，從2017年至今的三年間，國(guó)內(nèi)外發(fā)生了多起鋰離子電池儲(chǔ)能系統(tǒng)/電站火災(zāi)事故。安全問題已經(jīng)無(wú)法回避。

楊凱指出，解決安全問題，要從多方面入手。其中最關(guān)鍵的兩點(diǎn)，第一，要從選用高安全電池本體開始，包括選用高熱穩(wěn)定性正極材料、隔膜無(wú)機(jī)化、電解質(zhì)固態(tài)化等；第二，一定要按照國(guó)標(biāo)中的規(guī)定，對(duì)儲(chǔ)能用鋰離子電池做針對(duì)性的安全測(cè)試。

“此外，要注重高效熱管理、完善安全預(yù)警機(jī)制、做好安全防護(hù)要、消防安全和市政消防措施一定要到位。”楊凱說，“只有多方面協(xié)同發(fā)力，才能讓鋰離子儲(chǔ)能安全問題得到有效解決。”

“在鋰離子儲(chǔ)能電站的電池選擇上，要盡可能選擇磷酸鐵鋰電池保障安全性；業(yè)內(nèi)要強(qiáng)調(diào)電池管理系統(tǒng)在全生命周期中的可靠性，不要一味追求主動(dòng)均衡的功能。要在電池的生命周期內(nèi)，測(cè)準(zhǔn)溫度，降低誤差，同時(shí)要管控住電池過充或者過溫。”黎朝暉說，“另外，一些包括空調(diào)在內(nèi)的輔助性設(shè)備，該更換的時(shí)候一定要更換，該日常維護(hù)就必須日常維護(hù)。”

官亦標(biāo)說，在儲(chǔ)能行業(yè)發(fā)展的十字路口，要想穩(wěn)健前行，就必須全環(huán)節(jié)嚴(yán)格執(zhí)行有效標(biāo)準(zhǔn)，這關(guān)乎產(chǎn)業(yè)的持續(xù)發(fā)展。率先執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)才會(huì)少走彎路、搶占先機(jī)。 

原標(biāo)題：安全性欠缺成鋰電 儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)“絆腳石”