中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊：日前，湖南寧鄉(xiāng)一家從事廢舊電池回收處理及電池材料生產(chǎn)的工廠發(fā)生起火爆炸事故，引起業(yè)界廣泛關(guān)注。根據(jù)該公司的聲明，事故原因?yàn)椋骸耙驈U渣堆放車間的廢鋁箔起火發(fā)生燃爆事故”，長(zhǎng)沙市應(yīng)急管理局的事故初步分析結(jié)果也印證了這一點(diǎn)。以上信息表明，本次安全事故和鋰離子電池并沒有關(guān)聯(lián)，打消了公眾對(duì)于鋰離子電池?zé)崾Э匾l(fā)事故的疑慮。雖然本次事故與鋰離子電池?zé)o關(guān)，但是鋰離子電池儲(chǔ)能電站（以下簡(jiǎn)稱“鋰電儲(chǔ)能電站”）的安全問題仍然引起了人們的關(guān)切。
在我國(guó)“碳達(dá)峰、碳中和”目標(biāo)下，儲(chǔ)能作為支撐能源轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵技術(shù)，必將得到大規(guī)模應(yīng)用。根據(jù)中國(guó)化學(xué)與物理電源行業(yè)協(xié)會(huì)儲(chǔ)能應(yīng)用分會(huì)（CESA）的統(tǒng)計(jì)，目前我國(guó)電化學(xué)儲(chǔ)能總裝機(jī)容量已經(jīng)超過2.5GW，其中鋰離子電池占比80%以上，以磷酸鐵鋰電池為主。在未來(lái)相當(dāng)長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)，鋰離子電池仍將是主流的電化學(xué)儲(chǔ)能技術(shù)路線。鋰離子電池作為一種比能量較高的能量存儲(chǔ)介質(zhì)，存在一定的熱失控風(fēng)險(xiǎn)，但并非不可管控。對(duì)于鋰電儲(chǔ)能電站的安全問題，我們既不能麻痹大意，心存僥幸，也不能因噎廢食，而應(yīng)該直面安全問題，科學(xué)地做好風(fēng)險(xiǎn)管控，將鋰電儲(chǔ)能電站的安全風(fēng)險(xiǎn)降到可控范圍，滿足大規(guī)模工程應(yīng)用的要求。
首先要樹立安全底線意識(shí)，重視安全成本投入。當(dāng)前，我國(guó)儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)還處于商業(yè)化發(fā)展初期，但儲(chǔ)能行業(yè)低價(jià)中標(biāo)之風(fēng)卻愈演愈烈，導(dǎo)致儲(chǔ)能廠商為了取得訂單，不得不盡可能降低儲(chǔ)能系統(tǒng)成本。對(duì)于儲(chǔ)能廠商來(lái)講，提高儲(chǔ)能系統(tǒng)安全性的設(shè)計(jì)通常會(huì)增加相應(yīng)的成本，而低成本是擺在儲(chǔ)能廠商面前的一道坎，一味地低價(jià)中標(biāo)會(huì)導(dǎo)致“劣幣驅(qū)逐良幣”，限制了儲(chǔ)能廠商提升安全品質(zhì)的空間。作為儲(chǔ)能投資方來(lái)講，安全運(yùn)行是投資儲(chǔ)能電站的基本要求，在儲(chǔ)能系統(tǒng)采購(gòu)時(shí)應(yīng)優(yōu)先考慮安全因素，摒棄低價(jià)中標(biāo)模式，愿意為高品質(zhì)儲(chǔ)能系統(tǒng)因?yàn)樘岣甙踩煽啃运黾拥暮侠沓杀举I單。
其次要建立安全標(biāo)準(zhǔn)體系，推動(dòng)強(qiáng)制安全認(rèn)證。當(dāng)前，我國(guó)儲(chǔ)能安全相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)正在建設(shè)過程中，一批電化學(xué)儲(chǔ)能電站安全相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)正在編制階段，包括國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《電化學(xué)儲(chǔ)能電站安全規(guī)程》（在編），團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)《電化學(xué)儲(chǔ)能電站安全技術(shù)要求》（征求意見）、《電化學(xué)儲(chǔ)能電站檢修規(guī)程》（征求意見）等。鑒于我國(guó)電化學(xué)儲(chǔ)能電站的裝機(jī)規(guī)模和發(fā)展速度，亟需建立針對(duì)電化學(xué)儲(chǔ)能電站安全要求的標(biāo)準(zhǔn)體系，包括強(qiáng)制性國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，在此基礎(chǔ)上逐步推動(dòng)儲(chǔ)能產(chǎn)品、儲(chǔ)能電站的強(qiáng)制安全認(rèn)證。通過強(qiáng)制安全認(rèn)證，能夠客觀公正地評(píng)價(jià)不同儲(chǔ)能產(chǎn)品、儲(chǔ)能電站的安全水平，促進(jìn)整個(gè)儲(chǔ)能行業(yè)安全水平的提升。
再次要加強(qiáng)儲(chǔ)能技術(shù)創(chuàng)新，構(gòu)建多層級(jí)安全防護(hù)體系。對(duì)于鋰離子電池儲(chǔ)能系統(tǒng)，熱失控的起因可能是由于鋰離子電池本身或者外部原因觸發(fā)，造成鋰離子電池發(fā)生內(nèi)部短路或外部短路，電池內(nèi)部短時(shí)間內(nèi)積累了大量熱量，引發(fā)正負(fù)極活性物質(zhì)和電解液等發(fā)生分解，導(dǎo)致電池起火或爆炸，進(jìn)而引發(fā)周邊相鄰的電池發(fā)生連鎖熱失控，事故蔓延擴(kuò)散，導(dǎo)致儲(chǔ)能系統(tǒng)的熱失控。
針對(duì)鋰電儲(chǔ)能系統(tǒng)熱失控的特點(diǎn)，可通過技術(shù)創(chuàng)新來(lái)提升儲(chǔ)能系統(tǒng)的安全性，按照“預(yù)防為主，多層級(jí)防護(hù)”的設(shè)計(jì)理念來(lái)構(gòu)建整個(gè)鋰電儲(chǔ)能電站，開展以下幾個(gè)層級(jí)的安全設(shè)計(jì)：（一）開展電芯創(chuàng)新技術(shù)研發(fā)，通過電芯安全結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和安全材料選擇，提升鋰電儲(chǔ)能系統(tǒng)安全水平，達(dá)到本質(zhì)安全。（二）即使鋰離子電池單體或外部出現(xiàn)異常，通過BMS、監(jiān)控系統(tǒng)及消防系統(tǒng)能夠做到早發(fā)現(xiàn)、早預(yù)警、早處理，不致引起電池單體的熱失控，相關(guān)技術(shù)包括BMS技術(shù)、電池大數(shù)據(jù)分析預(yù)警技術(shù)、氣體探測(cè)技術(shù)等。（三）即使發(fā)生電池單體的熱失控，通過熱管理及消防系統(tǒng)能夠有效抑制熱蔓延，將影響限制在一定范圍之內(nèi)，不致引起系統(tǒng)級(jí)的熱失控，相關(guān)技術(shù)包括隔熱設(shè)計(jì)技術(shù)、液冷技術(shù)、局部精準(zhǔn)消防技術(shù)等。（四）即使發(fā)生系統(tǒng)級(jí)的熱失控，能夠通過消防系統(tǒng)抑制火災(zāi)并發(fā)出警報(bào)，給現(xiàn)場(chǎng)及周邊人員足夠的撤離時(shí)間，不致引起人員傷亡，相關(guān)技術(shù)包括消防聯(lián)動(dòng)技術(shù)、細(xì)水霧滅火系統(tǒng)、新型滅火劑自動(dòng)滅火系統(tǒng)等。
最后要加強(qiáng)運(yùn)行維護(hù)管理，建立退役回收機(jī)制。鋰電儲(chǔ)能電站的運(yùn)行維護(hù)需要建立一支專業(yè)的運(yùn)維隊(duì)伍，運(yùn)維人員對(duì)鋰電儲(chǔ)能系統(tǒng)要有足夠的認(rèn)知和技能，在日常維護(hù)中能夠敏銳地發(fā)現(xiàn)問題與隱患，面對(duì)突發(fā)問題時(shí)能夠采取正確的處理措施，避免小問題發(fā)展成大事故。鋰電儲(chǔ)能電站每運(yùn)行一段時(shí)間后，需要進(jìn)行定期檢修，對(duì)電池系統(tǒng)重新標(biāo)定，發(fā)現(xiàn)異常電池并進(jìn)行處理，避免“帶病”工作。隨著鋰電儲(chǔ)能電站運(yùn)行年限的增長(zhǎng)，電池的性能會(huì)發(fā)生較大衰減，也進(jìn)入了故障高發(fā)期，安全風(fēng)險(xiǎn)隨之增大，因此，應(yīng)建立儲(chǔ)能電池的強(qiáng)制退役機(jī)制，退役后的電池可根據(jù)情況進(jìn)行梯次利用或資源回收處理。
總之，電化學(xué)儲(chǔ)能電站安全問題是一個(gè)系統(tǒng)性的工程技術(shù)問題，可以在相關(guān)各方的協(xié)同努力下，通過科學(xué)的方法有效管控風(fēng)險(xiǎn)，促進(jìn)儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)行穩(wěn)致遠(yuǎn)。
（江衛(wèi)良、劉勇供職于中國(guó)化學(xué)與物理電源行業(yè)協(xié)會(huì)儲(chǔ)能應(yīng)用分會(huì)；黃博文供職于國(guó)網(wǎng)湖南綜合能源服務(wù)有限公司）
