中國粉體網(wǎng)訊 當(dāng)?shù)貢r間5月15日下午,,昔日全球最大鋰電儲能電站——250兆瓦的蓋特韋(Gateway)儲能電站被發(fā)現(xiàn)起火,,大火被撲滅后幾經(jīng)復(fù)燃,,并持續(xù)了六天之久。
此次火災(zāi)也引發(fā)國內(nèi)行業(yè)高度關(guān)注。為何此次儲能電站失火持續(xù)數(shù)天不滅,?5月23日,遠(yuǎn)景集團(tuán)高級副總裁,、遠(yuǎn)景儲能總裁田慶軍在接受媒體采訪時透露了三大原因,。
首先,該儲能系統(tǒng)采用的是三元鋰電芯,。
此次失火的美國儲能電站由LS Power運(yùn)營,、日本NEC ES系統(tǒng)集成、韓國LG Chem提供三元鋰電池,。
據(jù)田慶軍介紹,,上述儲能系統(tǒng)于2020年并網(wǎng),彼時技術(shù)相對滯后,,且三元鋰電池比較容易熱失控,,溫度適用范圍與磷酸鐵鋰相比,差距較大,。
三元鋰電池?zé)崾Э氐臏囟纫话阍?20-140℃之間,,磷酸鐵鋰熱失控的溫度在250-300℃。
熱失控是指電池放熱連鎖反應(yīng)引起電池自溫升速率急劇變化的過熱,、起火,、爆炸現(xiàn)象。
三元鋰電池?zé)崾Э睾�,,會產(chǎn)生大量氫氣,、氧氣等可燃?xì)怏w,一旦燃燒會較為劇烈,。磷酸鐵鋰電池?zé)崾Э睾蟛粫a(chǎn)生氧氣,,可以通過隔離的方式,對空氣進(jìn)行隔絕,,阻止熱失控蔓延,。
《圣地亞哥聯(lián)合論壇報》的報道也表示,該電站火災(zāi)難以撲滅的原因之一是鋰離子電池使用的材料會自己產(chǎn)生氧氣,,盡管水基滅火劑可以冷卻過熱的電池,,但并不總是能完全撲滅火災(zāi)。
“磷酸鐵鋰電池的熱失控管理比三元鋰更簡單,、更易于操作,。”田慶軍稱,。
公開信息披露,,2011-2021年間,全球共發(fā)生32起儲能電站起火爆炸事故,其中25起事故采用了三元鋰電池,。
三元鋰電池的優(yōu)點(diǎn)是能量密度比較大,,壽命長,多用于長續(xù)航的新能源車型,。車載的總?cè)萘枯^大型儲能小,。
但三元鋰電池也常被視作是新能源汽車自燃的元兇,其性能不穩(wěn)定,受到撞擊或者氣溫過高容易產(chǎn)生短路,。
上述儲能系統(tǒng)用到的LG化學(xué)電池,,近年來頻頻被曝出安全隱患問題。2020-2022年,,LG均發(fā)生過曾因電池缺陷問題大規(guī)模召回相關(guān)車型,。
據(jù)報道,截至2023年9月,,LG能源在全球報告了73起電池?zé)崾Э厥录�,。今�?月5日,澳大利亞競爭與消費(fèi)者委員會還發(fā)布文件,,建議強(qiáng)制召回存在安全風(fēng)險的LG儲能電池,。
田慶軍稱,相較之下,,國內(nèi)的磷酸鐵鋰電池?zé)崾Э嘏R界點(diǎn)比三元鋰電池高很多,。
除電芯外,田慶軍表示,,美國發(fā)生事故的儲能系統(tǒng)安全設(shè)計,、熱失控管理不到位,疊層式建筑設(shè)計不合理,,與行業(yè)目前的多重防護(hù),、箱式結(jié)構(gòu)差距較大。
“采用建筑式疊層布局,,大容量電池集中在密閉空間里,,一旦消防藥劑用盡,只能向內(nèi)部加水,,或從外部噴水,,導(dǎo)致整個監(jiān)控系統(tǒng)也處于失效狀態(tài),里面環(huán)境不可見,、不可控,,導(dǎo)致整個系統(tǒng)復(fù)燃、甚至擴(kuò)散,,使得火災(zāi)持續(xù)數(shù)天,�,!碧飸c軍稱。
第三,,上述系統(tǒng)運(yùn)行維護(hù)的手段較單一,,且有很多盲點(diǎn)。據(jù)田慶軍介紹,,發(fā)生事故的儲能電站并網(wǎng)時智能化程度不高,,設(shè)計方面不到位,預(yù)警沒有做好,。
“除了企業(yè),國內(nèi)各地方政府等對此次事件也非常關(guān)心,�,!碧飸c軍稱,近兩年中國大規(guī)模的新型電化學(xué)儲能投運(yùn),,給安全管理帶來了不小挑戰(zhàn),。
近兩年,中國儲能行業(yè)處于飛速發(fā)展的階段,,尤其是以鋰電為主的新型儲能,。2023年,中國新增投運(yùn)新型儲能裝機(jī)規(guī)模21.5 GW/46.6 GWh,,功率和能量規(guī)模同比增長均超150%,,中國已經(jīng)提前完成了“十四五”新型儲能投運(yùn)裝機(jī)目標(biāo)。
儲能系統(tǒng)價格的快速下行,,為行業(yè)的繁榮帶來了諸多貢獻(xiàn),,但也給行業(yè)帶來很多隱患。業(yè)內(nèi)頻繁呼吁,,儲能需要堅守“安全”的底線,。
田慶軍稱,近兩年行業(yè)技術(shù)進(jìn)步較快,,先前上馬的部分產(chǎn)品在電芯質(zhì)量,、消防設(shè)計等方面做得不夠好,且行業(yè)爆發(fā)期,,太多“跨界者” 在資本的推動下進(jìn)入,,導(dǎo)致產(chǎn)品、技術(shù)質(zhì)量良莠不齊,。過去幾年,,很多電站實際上未被調(diào)用,風(fēng)險還未顯現(xiàn),,新技術(shù)尚未得到全生命周期的驗證,,對國內(nèi)市場來說是較大隱患,。
田慶軍同時提到行業(yè)存在的不當(dāng)競爭問題。部分不知名企業(yè)只因手中握有風(fēng)光資源,,就提出必須配備其儲能產(chǎn)品,,有投資方為了獲取更多的風(fēng)光資源、資產(chǎn),,犧牲了儲能安全的要求,。其次,地方保護(hù)主義也有一定影響,。
中國在2021年曾發(fā)生過轟動一時的北京大紅門儲能電站起火爆炸事故,。
當(dāng)年4月16日,北京市豐臺區(qū)南四環(huán)永外的集美家居大紅門商場內(nèi)的儲能電站南區(qū)起火,。在對電站南區(qū)進(jìn)行處置的過程中,,北區(qū)在毫無征兆的情況下突發(fā)爆炸,造成1人遇難,、2名消防員犧牲,、1名消防員受傷,火災(zāi)直接財產(chǎn)損失1660.81萬元,。
上述電站采用的是國軒高科磷酸鐵鋰電池,。最終報告顯示,事故因磷酸鐵鋰電池發(fā)生內(nèi)短路故障,,引發(fā)電池?zé)崾Э仄鸹稹?/p>
大紅門儲能電站相當(dāng)于用戶側(cè)儲能,,一旦發(fā)生事故,社會反響非常強(qiáng)烈,,對儲能行業(yè)也造成了很大的傷害和較為惡劣的影響,。田慶軍表示,從企業(yè)角度上來說,,一旦行業(yè)發(fā)生安全事故,,都需要做認(rèn)真的分析和研究,認(rèn)真的把每個事件都當(dāng)成案例和教材,,作為鏡鑒,。
為避免未來發(fā)生更多儲能安全事故,田慶軍建議,,業(yè)內(nèi)需要對過去的老舊電站做自查自糾,,尤其是運(yùn)行時間超過三年以上、早些年非磷酸鐵鋰的電站,。
對于此前“強(qiáng)配儲”下還沒有被調(diào)用的的電站,,建議各個投資方或資產(chǎn)擁有方做全面的檢查,防患于未然,。
此外,,田慶軍也提出需要特別關(guān)注工商業(yè)儲能安全,。
“工商業(yè)儲能的安全性,普遍不如大儲,�,!彼ㄗh,工商業(yè)儲能在建設(shè)時要合法合規(guī),,且儲能電站系統(tǒng)的設(shè)計要多引入一些安全的視角,,包括監(jiān)控系統(tǒng)、安全監(jiān)控預(yù)警等,。
按照應(yīng)用場景,,儲能可大致分為大儲(發(fā)電側(cè)、電網(wǎng)側(cè)),、中儲(工商業(yè))和小儲(戶儲,、便攜儲)。大儲主要用于匹配大型電站使用,。
當(dāng)前,國內(nèi)工商業(yè)電儲能標(biāo)準(zhǔn)還不夠清晰,。但這部分電站大部分在商業(yè)區(qū),,或人口密集區(qū)。出于減少占地的目的,,大多布置得較為緊密,,不利于安全。田慶軍呼吁,,應(yīng)盡快出臺下相關(guān)政策,,約定工商業(yè)儲能布置間距的要求和標(biāo)準(zhǔn)。
在產(chǎn)品自身的安全設(shè)計方面,,田慶軍表示,,儲能設(shè)備產(chǎn)品的形制、布局,、整個線纜的布放等均需要綜合考量,,不建議疊層建筑式的儲能。
儲能安全核心本質(zhì)是電芯問題,。企業(yè)可以在電芯之間增加安全隔離墊,,加氣溶膠等,如果單顆電芯發(fā)生熱失控,,可確保后續(xù)不蔓延,,可以阻隔空氣。
若熱失控延續(xù)至Pack級,,自動消防即啟動,,不會影響整體系統(tǒng)安全,。升級到整個系統(tǒng)層面,另外的消防系統(tǒng)也將保證不會影響周邊失火或?qū)﹄娋W(wǎng)造成沖擊,。
另外,,在產(chǎn)品設(shè)計中,還可以通過人工智能等方式,,提前感知,、精準(zhǔn)滅火等。
田慶軍認(rèn)為,,電化學(xué)儲能的安全是可管可控的,。鋰電池電站完全可以從設(shè)計的角度進(jìn)行控制和管理。成本和安全在本質(zhì)上并不矛盾,。未來儲能有信心做到和風(fēng)光資產(chǎn)同壽,,儲能行業(yè)能夠提出更多解決方案、妥善處理安全問題,,希望給予行業(yè)更多耐心,。
他同時提出,儲能電站一旦失火,,形成公共事件,,需要從嚴(yán)管理。但不要“一刀切”,, 不能因為一個電站的問題,,就全部否定整個業(yè)態(tài)或產(chǎn)品的安全性。
除了國內(nèi)儲能市場,,田慶軍也提到海外市場,。
區(qū)別于國內(nèi),海外大部分儲能項目需要為全生命周期提供服務(wù),。國內(nèi)質(zhì)保期一般在3-5年,,多的達(dá)到7年。一旦超過周期,,資產(chǎn)交予購買方,,設(shè)備提供方不再承擔(dān)產(chǎn)品質(zhì)量帶來的經(jīng)濟(jì)損失和風(fēng)險。
田慶軍稱,,不排除中國未來儲能的運(yùn)行維護(hù)也會出現(xiàn)全部交給設(shè)備提供方的這種模式,,只有真正在儲能技術(shù)和研發(fā)上持續(xù)投入、在行業(yè)里深耕的企業(yè),,才能和其合作伙伴長期共存,。
此前,海外電池商選擇較少,,即使LG電池頻出問題也依舊有市場,。中國儲能企業(yè)近幾年剛剛開始出海,,還沒有得到長時間的合作驗證,海外很多客戶抱著嘗試的態(tài)度來合作,。
田慶軍稱,,今年遠(yuǎn)景能源將在海外全面擴(kuò)張,一方面通過在全球的電芯工廠來獲取當(dāng)?shù)氐闹С趾驼J(rèn)同,,另一方面通過區(qū)域的市場營銷拓展客戶,。
按照遠(yuǎn)景規(guī)劃,歐洲,、北美等發(fā)達(dá)地區(qū)將成為其未來最重要的市場,。考慮到這些地區(qū)有更為合理的毛利率,,遠(yuǎn)景將把大規(guī)模戰(zhàn)略資源投放在此,。
(中國粉體網(wǎng)編輯整理/喬木)
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