近年來，我國的儲能產業(yè)迎來了爆發(fā)式增長。

為了更好地搶占市場，謀求更高的經濟效益，能源企業(yè)不斷優(yōu)化儲能電池的結構和設計，以實現更大的能量密度和更長的使用壽命。梳理一些儲能制造頭部企業(yè)，“大容量”發(fā)展也成為當前的重要趨勢。

蜂巢能源生產的疊片短刀L500型325Ah儲能專用電芯，厚度僅僅21MM，比280Ah儲能電芯薄了2/3;

遠景動力的315Ah儲能電芯產品，保持尺寸不變的基礎上，能量密度提升11%;

鵬輝能源生產的320Ah大型儲能電池，單體容量提升幅度14%;

億緯鋰能推出了560Ah的超大容量儲能電芯，單只電池可儲存1.792kWh能量;

但大容量，也給儲能電池發(fā)展迎來新挑戰(zhàn)。

隨著容量的增加，電池內部的能量密度也相應增加，這導致了更高的能量釋放和更嚴峻的安全風險。

近年來，儲能電站發(fā)生火災、爆炸事故時有發(fā)生，嚴重的甚至會出現員工傷亡。儲能系統安全性一直是眾人所關注的議題。

在第四屆新能源汽車及動力電池(CIBF2023深圳)國際交流會上，中國科學院院士歐陽明高表示，一般認為磷酸鐵鋰電池是比較安全的，本質上對于小的磷酸鐵鋰電池的確如此，但大容量的電池，內部溫度可以超過800度，這超過了磷酸鐵鋰正極分解的溫度。

對于小尺寸電池，因為中間有一個鏈式反應，有一個隔斷，正極材料基本上到500度以上才可能出現分解，因此小電池不在這范圍內。但容量電池有可能到達700—900度，就可能突破，跨越這個隔板，引起正極材料的分解。現在的儲能電池基本上都是300安時(Ah)以上，還是很危險的。

一方面要擴容降本，另一方面又要守住安全風險底線，如何兩者兼顧?

儲能行業(yè)重視電池安全

在儲能電站向大容量方向發(fā)展的同時，儲能安全與消防方面也將面臨更為嚴峻的考驗，安全是儲能行業(yè)發(fā)展的底線。

據中關村儲能產業(yè)技術聯盟統計，自2011年起，全球發(fā)生儲能安全事故多達70多起。2022年，全球在不包括戶儲的情況下，也發(fā)生了17起儲能事故。

中國電力科學研究院在事故分析報告中指出能電站發(fā)生爆炸的兩大誘因：一方面，鋰離子電池發(fā)生燃燒爆炸的根源在于電池熱失控，如儲能電池安全質量無法保障，一般濫用條件下極易熱失控;另一方面，電池儲能系統所包含的BMS、PCS、變壓器以及相關繼電保護設備、通信設備，可能存在質量缺陷、安裝調試過程不規(guī)范、設置不合理、絕緣不到位等因素，直接或間接引起儲能系統發(fā)生安全問題。

在發(fā)生事故時，除了火災和爆炸本身所產生的危害之外，同時也可能釋放出有毒化學物質產生化學危害，甚至相關人員在維修或搶救儲能系統時，也可能產生電氣危害或身體危害等。

儲能溫控和消防需求提升。2014年版國標《電化學儲能電站設計規(guī)范》已很難滿足快速發(fā)展的儲能安全需求，國家標準之外僅有部分企標、團標、地方標準、美標NFPA855、UL9540等作為參考，國內儲能安全標準仍需進一步規(guī)范。

儲能安全新國標GB/T 42288-2022《電化學儲能電站安全規(guī)程》由市場監(jiān)管總局(標準委)批準將于今年7月正式實施，儲能安全標準逐漸完善并趨于嚴格，走向標準化、規(guī)模化發(fā)展新階段。

由于儲能電站事故頻發(fā)，我國儲能安全標準向全球標準靠攏，不斷完善趨嚴，儲能消防和溫控系統的重要程度有望顯著增強，將有望迎來進一步的發(fā)展。

儲能電站如何更安全?

中國工程院院士楊裕生認為，目前來看，高鎳三元等高能電池不應是發(fā)展重點，全固態(tài)電池能否成功存在不確定性。目前看來，磷酸鐵鋰電池安全性高，壽命長，既不用鎳也不用鈷等金屬，可以成為主力，但要不斷提高性價比。

在中國電科院首席專家惠東看來，理論上講，磷酸鐵鋰也不是絕對安全，只是相對安全。目前看到的儲能電站的安全事故，往往是在預警缺失或滯后的情況下發(fā)生的，加之現有消防措施并非針對火災配置，最終演變?yōu)閲乐厥鹿省?/p>

根據CNESA全球儲能數據庫的不完全統計，2021—2022年三元鋰離子電池事故較多，但近兩年三元電池項目很少在應用，基本都是以前的項目，磷酸鐵鋰6起，鉛酸電池1起，其余電池類型未知。

當然隨著儲能在“雙碳”目標中的關鍵地位突顯以及投運項目增多，儲能安全監(jiān)管以及相關研究也不斷受到重視。

歐陽明高院士近日表示，大容量電池中磷酸鐵鋰的燃爆指數是三元電池的兩倍。

面對紛繁的儲能技術路線，不少專家表示，雖然目前有很多電池技術路線，現有的這些技術不會是未來的主流路線，將來一定會出現顛覆性的技術。

未來，電化學儲能技術的目標是“低成本、長壽命、高安全、易回收”，有待技術的顛覆性創(chuàng)新和突破。

為了提高儲能電站的安全性，需要采取一系列措施：

首先，應加強預警系統的建設，包括對儲能電站溫度、電壓、電流、壓力等參數的實時監(jiān)測，確保能夠及時發(fā)現和響應潛在的安全風險。其次，針對儲能電站的特殊性，建立專門的消防措施和應急預案，以應對火災等緊急情況。此外，注重電池系統的設計與工藝，采用先進的隔熱材料和散熱技術，有效控制電池的溫度和能量釋放，減少安全隱患。同時，加強人員培訓與管理，確保操作人員具備必要的安全知識和技能，能夠正確應對各種突發(fā)情況。

國家能源局也表示，要加強并網驗收。電網企業(yè)要積極配合開展電化學儲能電站的并網和驗收工作，對不符合國家(行業(yè))并網技術標準要求的電站，杜絕“帶病并網”。應當優(yōu)化調度運行方案，在并網調度協議中明確電站安全調度區(qū)間，并嚴格執(zhí)行。

參考資料：

[1]https://mp.weixin.qq.com/s/Wbhg84zvngMU8FBJWRD2oA

[2]https://finance.eastmoney.com/a/202305052713405252.html

[3]https://finance.sina.com.cn/roll/2023-05-10/doc-imytiazr0156459.shtml

[4]https://zhuanlan.zhihu.com/p/627775607

[5]https://mp.weixin.qq.com/s/Wj4xm9npA5l8B3nuYL9KZg