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儲(chǔ)能安全問題再次引起業(yè)內(nèi)討論。
當(dāng)?shù)貢r(shí)間5月15日下午，昔日全球最大鋰電儲(chǔ)能電站——250兆瓦的蓋特韋(Gateway)儲(chǔ)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(guó)內(nèi)行業(yè)高度關(guān)注。為何此次儲(chǔ)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(jí)副總裁、遠(yuǎn)景儲(chǔ)能總裁田慶軍在接受界面新聞等媒體采訪時(shí)透露了三大原因。
首先，該儲(chǔ)能系統(tǒng)采用的是三元鋰電芯。
此次失火的美國(guó)儲(chǔ)能電站由LS Power運(yùn)營(yíng)、日本NEC ES系統(tǒng)集成、韓國(guó)LG Chem提供三元鋰電池。
據(jù)田慶軍介紹，上述儲(chǔ)能系統(tǒng)于2020年并網(wǎng)，彼時(shí)技術(shù)相對(duì)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?，?huì)產(chǎn)生大量氫氣、氧氣等可燃?xì)怏w，一旦燃燒會(huì)較為劇烈。磷酸鐵鋰電池?zé)崾Э睾蟛粫?huì)產(chǎn)生氧氣，可以通過隔離的方式，對(duì)空氣進(jìn)行隔絕，阻止熱失控蔓延。
《圣地亞哥聯(lián)合論壇報(bào)》的報(bào)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(huì)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(jiǎn)單、更易于操作?！碧飸c軍稱。
公開信息披露，2011-2021年間，全球共發(fā)生32起儲(chǔ)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(zhǎng)，多用于長(zhǎng)續(xù)航的新能源車型。車載的總?cè)萘枯^大型儲(chǔ)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(chǔ)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)電池百人會(huì)報(bào)道，截至2023年9月，LG能源在全球報(bào)告了73起電池?zé)崾Э厥录＝衲?月5日，澳大利亞競(jìng)爭(zhēng)與消費(fèi)者委員會(huì)還發(fā)布文件，建議強(qiáng)制召回存在安全風(fēng)險(xiǎn)的LG儲(chǔ)能電池。
田慶軍稱，相較之下，國(guó)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(guó)發(fā)生事故的儲(chǔ)能系統(tǒng)安全設(shè)計(jì)、熱失控管理不到位，疊層式建筑設(shè)計(jì)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(gè)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(gè)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(chǔ)能電站并網(wǎng)時(shí)智能化程度不高，設(shè)計(jì)方面不到位，預(yù)警沒有做好。
“除了企業(yè)，國(guó)內(nèi)各地方政府等對(duì)此次事件也非常關(guān)心?！碧飸c軍稱，近兩年中國(guó)大規(guī)模的新型電化學(xué)儲(chǔ)能投運(yùn)，給安全管理帶來了不小挑戰(zhàn)。
近兩年，中國(guó)儲(chǔ)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(chǔ)能。2023年，中國(guó)新增投運(yùn)新型儲(chǔ)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(zhǎng)均超150%，中國(guó)已經(jīng)提前完成了“十四五”新型儲(chǔ)能投運(yùn)裝機(jī)目標(biāo)。
儲(chǔ)能系統(tǒng)價(jià)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(chǔ)能需要堅(jiān)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(jì)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(dòng)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(shí)際上未被調(diào)用，風(fēng)險(xiǎn)還未顯現(xiàn)，新技術(shù)尚未得到全生命周期的驗(yàn)證，對(duì)國(guó)內(nèi)市場(chǎng)來說是較大隱患。
田慶軍同時(shí)提到行業(yè)存在的不當(dāng)競(jìng)爭(zhēng)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(chǔ)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(chǔ)能安全的要求。其次，地方保護(hù)主義也有一定影響。
中國(guó)在2021年曾發(fā)生過轟動(dòng)一時(shí)的北京大紅門儲(chǔ)能電站起火爆炸事故。
當(dāng)年4月16日，北京市豐臺(tái)區(qū)南四環(huán)永外的集美家居大紅門商場(chǎng)內(nèi)的儲(chǔ)能電站南區(qū)起火。在對(duì)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(cái)產(chǎn)損失1660.81萬元。
上述電站采用的是國(guó)軒高科(002074.SZ)磷酸鐵鋰電池。最終報(bào)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?/span>
大紅門儲(chǔ)能電站相當(dāng)于用戶側(cè)儲(chǔ)能，一旦發(fā)生事故，社會(huì)反響非常強(qiáng)烈，對(duì)儲(chǔ)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(gè)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(chǔ)能安全事故，田慶軍建議，業(yè)內(nèi)需要對(duì)過去的老舊電站做自查自糾，尤其是運(yùn)行時(shí)間超過三年以上、早些年非磷酸鐵鋰的電站。
對(duì)于此前“強(qiáng)配儲(chǔ)”下還沒有被調(diào)用的的電站，建議各個(gè)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(chǔ)能安全。
“工商業(yè)儲(chǔ)能的安全性，普遍不如大儲(chǔ)?！彼ㄗh，工商業(yè)儲(chǔ)能在建設(shè)時(shí)要合法合規(guī)，且儲(chǔ)能電站系統(tǒng)的設(shè)計(jì)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(chǎng)景，儲(chǔ)能可大致分為大儲(chǔ)(發(fā)電側(cè)、電網(wǎng)側(cè))、中儲(chǔ)(工商業(yè))和小儲(chǔ)(戶儲(chǔ)、便攜儲(chǔ))。大儲(chǔ)主要用于匹配大型電站使用。
當(dāng)前，國(guó)內(nèi)工商業(yè)電儲(chǔ)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(tái)下相關(guān)政策，約定工商業(yè)儲(chǔ)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(jì)方面，田慶軍表示，儲(chǔ)能設(shè)備產(chǎn)品的形制、布局、整個(gè)線纜的布放等均需要綜合考量，不建議疊層建筑式的儲(chǔ)能。
儲(chǔ)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(jí)，自動(dòng)消防即啟動(dòng)，不會(huì)影響整體系統(tǒng)安全。升級(jí)到整個(gè)系統(tǒng)層面，另外的消防系統(tǒng)也將保證不會(huì)影響周邊失火或?qū)﹄娋W(wǎng)造成沖擊。
另外，在產(chǎn)品設(shè)計(jì)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(chǔ)能的安全是可管可控的。鋰電池電站完全可以從設(shè)計(jì)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(chǔ)能有信心做到和風(fēng)光資產(chǎn)同壽，儲(chǔ)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(shí)提出，儲(chǔ)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?yàn)橐粋€(gè)電站的問題，就全部否定整個(gè)業(yè)態(tài)或產(chǎn)品的安全性。
除了國(guó)內(nèi)儲(chǔ)能市場(chǎng)，田慶軍也提到海外市場(chǎng)。
區(qū)別于國(guó)內(nèi)，海外大部分儲(chǔ)能項(xiàng)目需要為全生命周期提供服務(wù)。國(guó)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(gòu)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(xiǎn)。
田慶軍稱，不排除中國(guó)未來儲(chǔ)能的運(yùn)行維護(hù)也會(huì)出現(xiàn)全部交給設(shè)備提供方的這種模式，只有真正在儲(chǔ)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(zhǎng)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(chǎng)。中國(guó)儲(chǔ)能企業(yè)近幾年剛剛開始出海，還沒有得到長(zhǎng)時(shí)間的合作驗(yàn)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(chǎng)營(yíng)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(chǎng)?？紤]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。