相較其它電化學(xué)儲能技術(shù)而言，鋰離子電池近幾年來一直保持快速增長態(tài)勢，并且連續(xù)六年占據(jù)全球新增投運(yùn)總規(guī)模的最大比重，裝機(jī)規(guī)模也在2018年迎來了創(chuàng)紀(jì)錄的新高，達(dá)到3501.5MW，是2017年同期鋰電新增投運(yùn)規(guī)模的4倍多，并且超過2017年底鋰電累計投運(yùn)規(guī)模的1.5倍。

（來源：微信公眾號“中關(guān)村儲能產(chǎn)業(yè)技術(shù)聯(lián)盟” ID：CNESA_ORG 者：唐亮）

圖：連續(xù)六年全球新增投運(yùn)鋰電儲能項目規(guī)模（2013-2018）

數(shù)據(jù)來源：CNESA全球儲能項目庫

與其快速增長和裝機(jī)占比第一形成鮮明對比的則是接連發(fā)生的電動汽車和儲能電站的火災(zāi)事故。

國外，特斯拉汽車起火事故屢見報道。國內(nèi)，根據(jù)國家市場監(jiān)督管理總局的數(shù)據(jù)，2018年至少發(fā)生了40起涉及新能源汽車火災(zāi)的事故，而這些新能源汽車大多都采用鋰離子電池。工信部曾先后印發(fā)《關(guān)于開展新能源客車安全隱患專項排查工作的通知》、《關(guān)于開展新能源乘用車、載貨汽車安全隱患專項排查工作的通知》、《關(guān)于開展新能源汽車安全隱患排查工作的通知》，要求新能源汽車生產(chǎn)企業(yè)開展安全隱患排查，降低事故風(fēng)險。

2017年8月至2019年5月間，韓國接連發(fā)生了23起儲能電站火災(zāi)事故。韓國政府一度暫停了所有在運(yùn)的儲能電站項目，并成立事故聯(lián)合調(diào)查委員會全面深入調(diào)查事故原因。2019年6月，韓國通商產(chǎn)業(yè)資源部正式對外公布了事故調(diào)查報告，但就韓國媒體以及國內(nèi)外專家反饋信息來看，該報告并未有足夠的說服力，其中最受爭議的部分莫過于對電池企業(yè)責(zé)任的認(rèn)定。而就在韓國調(diào)查報告發(fā)布、實施安全防護(hù)措施之后的三個月內(nèi)，韓國又新發(fā)生了兩起儲能電站火災(zāi)事故，使本就處于寒冬中的韓國儲能行業(yè)更加雪上加霜，大型儲能電站特別是鋰離子電池儲能系統(tǒng)安全性的問題再次引起社會關(guān)注。

鋰離子電池在過充過放、過熱、機(jī)械碰撞等內(nèi)外部因素的作用下，容易引起電池隔膜崩潰、內(nèi)部短路，從而導(dǎo)致熱失控的發(fā)生，這是鋰離子電池發(fā)生安全問題的本質(zhì)原因。此外，鋰離子電池目前采用的電解液有機(jī)溶劑大多屬于易燃或可燃液體，這又增加了其發(fā)生火災(zāi)的隱患。就目前傳統(tǒng)的安全消防措施而言，并不能有效抑制鋰離子電池的熱失控，從而導(dǎo)致初期火災(zāi)迅速蔓延，進(jìn)而演變?yōu)榇笠?guī)?；馂?zāi)。

為解決安全問題，美國DOE于2014年發(fā)布儲能安全戰(zhàn)略規(guī)劃，并于2015年成立了儲能安全工作組，下設(shè)三個工作組，標(biāo)準(zhǔn)工作組便是其中之一，旨在推動和協(xié)調(diào)NFPA、UL、CSA、ICC、IEEE、DNV GL、FM Global等機(jī)構(gòu)制修訂儲能安全相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)，并提供相關(guān)研究基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。目前，面向儲能系統(tǒng)本體和安裝要求的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)主要有UL 9540、NFPA 855等，這兩項標(biāo)準(zhǔn)已被批準(zhǔn)為美國國家標(biāo)準(zhǔn)，UL 9540同時也被批準(zhǔn)為加拿大國家標(biāo)準(zhǔn)。

國內(nèi)，中電聯(lián)2014年主編了GB 51048-2014《電化學(xué)儲能電站設(shè)計規(guī)范》。全國電力儲能標(biāo)委會成立后，陸續(xù)制定發(fā)布了GB/T 36558-2018《電力系統(tǒng)電化學(xué)儲能系統(tǒng)通用技術(shù)條件》、GB/T 36276-2018《電力儲能用鋰離子電池》等國家標(biāo)準(zhǔn)。中關(guān)村儲能產(chǎn)業(yè)技術(shù)聯(lián)盟從2018年起就組織相關(guān)企業(yè)，結(jié)合實際項目經(jīng)驗，制定團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)，已發(fā)布和正在組織制定的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)如下表所示。

資料來源：CNESA儲能標(biāo)準(zhǔn)

楊裕生院士曾指出安全性是一個事故概率問題。儲能系統(tǒng)事故概率與容量成正比，規(guī)模大的儲能系統(tǒng)危險性大。如果安全因素控制得好，發(fā)生危險事故的概率就會降低。隨著標(biāo)準(zhǔn)的不斷完善，能夠從不同層面，幫助儲能系統(tǒng)不斷降低安全風(fēng)險，做到安全的相對可控。

目前，在基礎(chǔ)研究沒有取得更進(jìn)一步的突破前，儲能系統(tǒng)可以通過綜合措施來降低風(fēng)險概率，加強(qiáng)鋰離子電池儲能系統(tǒng)的安全。一方面，做好系統(tǒng)設(shè)計，采用符合電力儲能特定要求的系統(tǒng)、零部件，以確保儲能本體的安全。另一方面，要做好監(jiān)控預(yù)警、建筑消防設(shè)計以及防護(hù)措施，搭建儲能系統(tǒng)的另一道屏障。針對鋰離子電池火災(zāi)特性，要能夠做到分級預(yù)警和處理措施，建立相應(yīng)的安全防線：首先，要能快速定位預(yù)警電池隱患；其次，在電池?zé)崾Э爻跗谀軌蚣皶r介入，防止熱失控蔓延；最后，在火災(zāi)無法控制之時，能有最后的外部消防措施，保證火災(zāi)不對外界產(chǎn)生影響。

結(jié)語

作為新興產(chǎn)業(yè)，儲能在發(fā)展進(jìn)程中肯定會遇到諸多問題。面對事故，我們需要做到的是，不要恐慌，也不要遮掩，而是要充分進(jìn)行事故調(diào)查和原因分析，并從中總結(jié)經(jīng)驗教訓(xùn)。只有整個行業(yè)和產(chǎn)業(yè)鏈上下游通力合作，才有可能解決安全隱患問題，儲能才能得到更廣泛的應(yīng)用和發(fā)展，儲能行業(yè)才會擁有更加美好的未來。

原標(biāo)題:原創(chuàng)丨鋰離子電池儲能安全之路任重道遠(yuǎn)！