储能电池容量越做越大，如何破解安全性风险

近年来，我国的储能产业迎来了爆发式增长。

为了更好地抢占市场，谋求更高的经济效益，能源企业不断优化储能电池的结构和设计，以实现更大的能量密度和更长的使用寿命。梳理一些储能制造头部企业，“大容量”发展也成为当前的重要趋势。

蜂巢能源生产的叠片短刀L500型325Ah储能专用电芯，厚度仅仅21MM，比280Ah储能电芯薄了2/3;

远景动力的315Ah储能电芯产品，保持尺寸不变的基础上，能量密度提升11%;

鹏辉能源生产的320Ah大型储能电池，单体容量提升幅度14%;

亿纬锂能推出了560Ah的超大容量储能电芯，单只电池可储存1.792kWh能量;

但大容量，也给储能电池发展迎来新挑战。

随着容量的增加，电池内部的能量密度也相应增加，这导致了更高的能量释放和更严峻的安全风险。

近年来，储能电站发生火灾、爆炸事故时有发生，严重的甚至会出现员工伤亡。储能系统安全性一直是众人所关注的议题。

在第四届新能源汽车及动力电池(CIBF2023深圳)国际交流会上，中国科学院院士欧阳明高表示，一般认为磷酸铁锂电池是比较安全的，本质上对于小的磷酸铁锂电池的确如此，但大容量的电池，内部温度可以超过800度，这超过了磷酸铁锂正极分解的温度。

对于小尺寸电池，因为中间有一个链式反应，有一个隔断，正极材料基本上到500度以上才可能出现分解，因此小电池不在这范围内。但容量电池有可能到达700—900度，就可能突破，跨越这个隔板，引起正极材料的分解。现在的储能电池基本上都是300安时(Ah)以上，还是很危险的。

一方面要扩容降本，另一方面又要守住安全风险底线，如何两者兼顾?

储能行业重视电池安全

在储能电站向大容量方向发展的同时，储能安全与消防方面也将面临更为严峻的考验，安全是储能行业发展的底线。

据中关村储能产业技术联盟统计，自2011年起，全球发生储能安全事故多达70多起。2022年，全球在不包括户储的情况下，也发生了17起储能事故。

中国电力科学研究院在事故分析报告中指出能电站发生爆炸的两大诱因：一方面，锂离子电池发生燃烧爆炸的根源在于电池热失控，如储能电池安全质量无法保障，一般滥用条件下极易热失控;另一方面，电池储能系统所包含的BMS、PCS、变压器以及相关继电保护设备、通信设备，可能存在质量缺陷、安装调试过程不规范、设置不合理、绝缘不到位等因素，直接或间接引起储能系统发生安全问题。

在发生事故时，除了火灾和爆炸本身所产生的危害之外，同时也可能释放出有毒化学物质产生化学危害，甚至相关人员在维修或抢救储能系统时，也可能产生电气危害或身体危害等。

储能温控和消防需求提升。2014年版国标《电化学储能电站设计规范》已很难满足快速发展的储能安全需求，国家标准之外仅有部分企标、团标、地方标准、美标NFPA855、UL9540等作为参考，国内储能安全标准仍需进一步规范。

储能安全新国标GB/T 42288-2022《电化学储能电站安全规程》由市场监管总局(标准委)批准将于今年7月正式实施，储能安全标准逐渐完善并趋于严格，走向标准化、规模化发展新阶段。

由于储能电站事故频发，我国储能安全标准向全球标准靠拢，不断完善趋严，储能消防和温控系统的重要程度有望显著增强，将有望迎来进一步的发展。

储能电站如何更安全?

中国工程院院士杨裕生认为，目前来看，高镍三元等高能电池不应是发展重点，全固态电池能否成功存在不确定性。目前看来，磷酸铁锂电池安全性高，寿命长，既不用镍也不用钴等金属，可以成为主力，但要不断提高性价比。

在中国电科院首席专家惠东看来，理论上讲，磷酸铁锂也不是绝对安全，只是相对安全。目前看到的储能电站的安全事故，往往是在预警缺失或滞后的情况下发生的，加之现有消防措施并非针对火灾配置，最终演变为严重事故。

根据CNESA全球储能数据库的不完全统计，2021—2022年三元锂离子电池事故较多，但近两年三元电池项目很少在应用，基本都是以前的项目，磷酸铁锂6起，铅酸电池1起，其余电池类型未知。

当然随着储能在“双碳”目标中的关键地位突显以及投运项目增多，储能安全监管以及相关研究也不断受到重视。

欧阳明高院士近日表示，大容量电池中磷酸铁锂的燃爆指数是三元电池的两倍。

面对纷繁的储能技术路线，不少专家表示，虽然目前有很多电池技术路线，现有的这些技术不会是未来的主流路线，将来一定会出现颠覆性的技术。

未来，电化学储能技术的目标是“低成本、长寿命、高安全、易回收”，有待技术的颠覆性创新和突破。

为了提高储能电站的安全性，需要采取一系列措施：

首先，应加强预警系统的建设，包括对储能电站温度、电压、电流、压力等参数的实时监测，确保能够及时发现和响应潜在的安全风险。其次，针对储能电站的特殊性，建立专门的消防措施和应急预案，以应对火灾等紧急情况。此外，注重电池系统的设计与工艺，采用先进的隔热材料和散热技术，有效控制电池的温度和能量释放，减少安全隐患。同时，加强人员培训与管理，确保操作人员具备必要的安全知识和技能，能够正确应对各种突发情况。

国家能源局也表示，要加强并网验收。电网企业要积极配合开展电化学储能电站的并网和验收工作，对不符合国家(行业)并网技术标准要求的电站，杜绝“带病并网”。应当优化调度运行方案，在并网调度协议中明确电站安全调度区间，并严格执行。

参考资料：

[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