|
今年6月，國家能源局明確提出中大型電化學儲能電站不得選用三元鋰電池、鈉硫電池；不宜選用梯次利用動力電池。
這一政策的背景是，據不完全統計，截至今年6月，全球已發生60余起儲能安全事故，其中，三元電池占比82%。
三元和磷酸鐵鋰電池的風險：
從安全上來說，相比與三元鋰電池，磷酸鐵鋰電池泄氣的LFL、燃燒速率、爆炸壓力更有優勢。
鈉硫電池的特性決定其危害性。鈉硫電池負極由液態的鈉組成，電池運行溫度需保持在300℃以上，以使電極處于熔融狀態。在利用效率高、響應快、能量密度高優勢之外，其劣勢也頗為突出，包括安全性差、溫度要求高。鈉硫電池的電極使用液態鈉，有遇水爆炸的危險，滅火比其他儲能火災更為困難。
磷酸鐵鋰的改善點：
鵬輝能源儲能技術專家（副總級）吳候福指出，磷酸鐵鋰從安全技術上還需要繼續演進。比如改善液態電解液，使用半固體和固態的電解質，可以減少電池熱失控的概率并大幅減少熱失控時候產生可燃氣體的含量。使用鈉離子替代鋰離子，也可以大幅降低電池在機械濫用，熱濫用時候的熱失控風險。
鈉離子電池與磷酸鐵鋰電池的原理一致，生產工序相同，材料相近，同時其安全性更好、倍率性能更佳、低溫性能優異。
半/固態電池使用固體電解質替代電解液和隔膜，具備良好的熱穩定性和化學穩定性，極大提升了電池安全性能，有利于突破現有鋰電池的能量密度瓶頸，將成為儲能電池安全的解決方案。
儲能系統的集成和安裝安全：
儲能安全事故頻發的情況下，大型儲能系統的安全性也日益受到關注。尤其在“雙碳”背景下，國內儲能市場是一個有望迎來千億大市場的“藍海”。GGII調研顯示，2025年我國電化學儲能累計裝機規模有望達到24GW。在儲能這個千億級市場面前，大型儲能系統的發展和完善關系行業的發展。
行業人士稱，目前針對大型儲能系統的安全設計問題，大致有六大方面值得關注：1、超長壽命鋰電池；2、一致性、低成本電池材料體系；3、電池動態阻抗在線識別與動態一致性管理；4、單體與模塊壽命衰減機制及預測；5、電池單體及模塊的安全性能表征和評測標準；6、大規模儲能系統集成與應用。
而從大型儲能系統測試方面，需要從系統層面進行系統設計、電氣安全、電池安全、并網特性、環境適應、功能安全等方面的技術審核和嚴格測試。
大型儲能系統的發展展望：
未來，整個大型儲能系統的架構將會從簡單電池的串并聯，用組串式的架構去轉換，通過把電池的化學技術、熱管理技術以及電力電子技術、數字技術進行綜合，來實現綜合安全生命周期可用性更高的儲能系統。
伴隨各種數字化技術、電力電子技術對儲能進行更精細化的管理，儲能系統將逐漸走向“智能化” “模塊化”。
據了解，目前華為等儲能頭部企業已經聚焦于利用電力電子的可控性解決鋰電池的不一致性和不確定性。
行業人士也呼吁，希望通過一套儲能系統，從整個生命周期去降低放電成本。其次，希望更完善的儲能市場能夠提供一個更安全可靠、更高放電量、更優投資和更簡單運維的解決方案。
未來，基于鋰電池更成熟、更穩定的大規模儲能系統，既要滿足大型電站、電網停電等極端情況，又要讓電力公司快速存儲、便捷使用來自于間歇性來源的可再生能源。這樣，在各種技術不斷完善下，儲能將逐步“晉升”為不可或缺的“能源來源”。
|
