中國儲能網(wǎng)訊：“電化學儲能雖然前景廣闊，但也面臨不少困難。首當其沖的就是安全問題?！比珖舜蟠?、樂山太陽能研究院院長姜希猛在接受科技日報記者采訪時表示。
正因此，他今年帶來關于電化學儲能系統(tǒng)安全、高質量發(fā)展的建議。
姜希猛分析，在國家“雙碳”戰(zhàn)略下，以光伏、風電為代表的新能源蓬勃發(fā)展。隨著光伏、風電大量的接入，電網(wǎng)的調(diào)頻、調(diào)峰資源需求急劇上升，儲能系統(tǒng)在解決新能源消納、增強電網(wǎng)穩(wěn)定性、提高配電系統(tǒng)利用效率等方面發(fā)揮的作用日益重要。電化學儲能（鋰離子）系統(tǒng)，由于部署環(huán)境要求低，適用場景多，其應用規(guī)模正在快速增長。
《中國鋰離子電池行業(yè)發(fā)展白皮書（2022年）》顯示，2014年以來，我國一直是全球最大的鋰離子電池生產(chǎn)和制造國家。隨著全球新能源汽車滲透率的持續(xù)提升以及“雙碳”目標的逐步推進，汽車動力電池和儲能電池的需求量將持續(xù)以較高速度增長，而2030年之前，其他電池體系仍難以大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化發(fā)展，鋰離子電池仍將是主流技術路線。
但另一方面，由于單體容量過大，鋰離子電池在充放電過程中易產(chǎn)生高溫，誘發(fā)不安全因素。
“鋰離子電池在制造工藝上正負極之間只有一層很薄的隔膜絕緣?！苯Ｃ驼f，在長期數(shù)千次的充放電循環(huán)中，尤其是過充過放狀態(tài)下，電化學反應中負極會有鋰晶體析出現(xiàn)象發(fā)生，若持續(xù)累積則可能最終將刺破隔膜，造成電芯短路故障，局部熱失控?；阡囯x子的電化學儲能系統(tǒng)將數(shù)千個電芯進行串/并聯(lián)放在集裝箱有限空間內(nèi)，其中任何一個電芯出現(xiàn)安全問題，如果沒有嚴密的安全防護措施提前應對，都可能引起系統(tǒng)的連鎖反應，造成爆炸事故。
近年國內(nèi)外已經(jīng)出現(xiàn)過數(shù)十起儲能電站安全事故問題。以韓國為例，自2018年以來已經(jīng)累計發(fā)生24起電化學儲能電站起火爆炸事故。2021年4月16日發(fā)生的北京大紅門事故，多部門聯(lián)合調(diào)查報告明確了事故原因：某個電芯發(fā)生內(nèi)短路故障，局部發(fā)熱，引發(fā)其所在的電池包熱失控起火；進一步釋放大量易燃易爆組分，與空氣混合形成爆炸性氣體，遇電氣火花造成爆炸。
姜希猛說，歐美等電化學儲能應用較早的區(qū)域，已經(jīng)明確將儲能電站電池熱失控風險評估作為強制入網(wǎng)標準?！爱斍皣鴥?nèi)尚未出臺針對儲能電站電池系統(tǒng)的安全規(guī)范及技術標準要求，僅有部分團標提及儲能集裝箱安全間距、防火要求?！彼硎?。
姜希猛建議，盡快出臺儲能電站建設運維安全指引標準，完善電化學儲能電池系統(tǒng)熱失控發(fā)生前預警、事故時保護機制、事故后防擴散技術要求，指導國內(nèi)儲能電站安全體系建立，降低儲能電站失火風險，為儲能安全、有序、高質量發(fā)展打好基礎。
此外，姜希猛呼吁出臺儲能產(chǎn)品設計和生產(chǎn)安全架構指引標準。在系統(tǒng)設備的技術層面，要求儲能系統(tǒng)制造商具備從電芯、模塊、電池簇、到集裝箱系統(tǒng)的多級安全保障設計，用先進的技術架構提供安全、可靠的儲能產(chǎn)品整機方案。
他特別提到，要充分發(fā)揮新材料和新技術的作用。例如，充分發(fā)揮氣凝膠的隔熱防火功能，加速氣凝膠在鋰電池安全防護領域的推廣應用。
氣凝膠被公認為是“世界上已知的質量最輕的固體材料，并被視為改變世界的神奇材料”，是新一代高效節(jié)能絕熱材料。去年10月份發(fā)布的《關于完整準確全面貫徹新發(fā)展理念，做好碳達峰碳中和工作的意見》和《2030年前碳達峰行動方案》，都明確提出“推進氣凝膠材料的研發(fā)和應用”。
姜希猛介紹道，氣凝膠兼具阻燃性能高、體積輕及用量少的特點，成為動力電池電芯隔熱材料的最佳選擇，目前已經(jīng)被電池企業(yè)和新能源汽車廠家所采用。
“自2020年氣凝膠電池隔熱片在動力電池領域逐漸推廣應用以來，動力鋰電池的熱失控事故有效降低?！苯Ｃ驼f，但遺憾的是，到目前為止，氣凝膠在此領域還沒有做到全面覆蓋，希望相關部門加大推廣力度。
此外，他建議從國家層面建立鋰離子電池全生命周期可追溯機制。鋰離子電池作為電化學儲能關鍵部件，應將其生產(chǎn)制造、系統(tǒng)組裝、運行、維護、退役等環(huán)節(jié)納入數(shù)字化平臺監(jiān)測，做到事故可追溯，產(chǎn)品質量可溯源。從源頭上提升電池質量，杜絕儲能安全事故，為電化學儲能的長期發(fā)展鋪好基石。
“還要建立健全儲能系統(tǒng)權威、透明、統(tǒng)一的國家（或省級）安全管理實時監(jiān)控平臺，以信息化手段提升儲能系統(tǒng)安全監(jiān)管實效。”姜希猛說，通過大數(shù)據(jù)、信息化手段對中大規(guī)模的儲能系統(tǒng)運行實時監(jiān)控，實現(xiàn)全國各地區(qū)儲能信息有效共享，提升安全檢查及上網(wǎng)設備運行狀態(tài)評估能力，助力以新能源為主體的電力結構轉型。
據(jù)悉，2021年12月，工信部正式下達強制性國家標準《電能存儲系統(tǒng)用鋰蓄電池和電池組安全要求》制定計劃，今年1月18日，儲能用鋰電池安全強標啟動會在北京召開，標志著該強標編制工作正式啟動。
