6月3日，法國(guó)某光伏儲(chǔ)能電站的一個(gè)裝有鋰電池的儲(chǔ)能集裝箱發(fā)生火災(zāi)，不完全統(tǒng)計(jì)，這是2022年第14次儲(chǔ)能火災(zāi)；4月18日，美國(guó)亞歷桑那州鹽河變電站內(nèi)鋰離子儲(chǔ)能設(shè)施發(fā)生火災(zāi)，悶燒和冒煙長(zhǎng)達(dá)5天；1月12日，韓國(guó)sk能源公司電池儲(chǔ)能大樓發(fā)生火災(zāi)；2021年7月30日，位于澳大利亞的特斯拉旗下最大儲(chǔ)能電站發(fā)生火災(zāi)，大火燃燒4天才被撲滅。
過(guò)去十年儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展在技術(shù)、應(yīng)用、商業(yè)模式等方面都取得了很大進(jìn)展，但產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展帶來(lái)的安全問(wèn)題，一次次引起全社會(huì)的焦慮。儲(chǔ)能安全是系統(tǒng)性問(wèn)題，事故誘因眾多，如電池管理系統(tǒng)、電纜線束、預(yù)警監(jiān)控消防系統(tǒng)、運(yùn)行環(huán)境等因素，但行業(yè)專家認(rèn)為，引發(fā)儲(chǔ)能安全事故的首要原因還是電池自身
數(shù)據(jù)顯示，在電化學(xué)儲(chǔ)能的技術(shù)路線中，鋰離子電池是電化學(xué)儲(chǔ)能主要技術(shù)形式，2020年鋰離子電池的市場(chǎng)占比達(dá)92%，鈉硫電池和鉛蓄電池占比分別為3.6%和3.5%，液流電池為0.7%。
隨著電池電極材料研究的快速發(fā)展，目前已拓展到了三元系、鈦酸鋰等多種電池體系并存，鋰離子電池負(fù)極材料主要以碳材料、鈦酸鋰為主。三元鋰電池的負(fù)極為碳材料，由于碳電極與金屬鋰的電位接近，當(dāng)電池過(guò)充電時(shí)會(huì)在碳電極表面析出金屬鋰形成鋰枝晶，鋰枝晶會(huì)刺穿電池隔膜引起短路。
DSC等測(cè)試數(shù)據(jù)表明，三元鋰材料在200℃左右開(kāi)始發(fā)生分解，釋放大量熱同時(shí)生成氧分子，引發(fā)電解液被氧化等連鎖反應(yīng)導(dǎo)致電池劇烈燃燒，甚至爆炸。早在2016年，三元鋰電池曾一度被禁止列入新能源客車推廣應(yīng)用推薦目錄。正由于三元鋰電池用語(yǔ)電動(dòng)客車存在較大的風(fēng)險(xiǎn)，目前國(guó)內(nèi)市場(chǎng)沒(méi)有三元鋰電池應(yīng)用于新能源客車領(lǐng)域。
2022年3月21日，《“十四五”新型儲(chǔ)能發(fā)展實(shí)施方案》正式印發(fā)，標(biāo)志著新型儲(chǔ)能正式從商業(yè)化初期向規(guī)?；l(fā)展轉(zhuǎn)變，方案再次提到，要立足安全，規(guī)范管理。如今，三元鋰電池被禁用于中大型電化學(xué)儲(chǔ)能電站，背后是全方位審視電池儲(chǔ)能技術(shù)的安全，保障儲(chǔ)能項(xiàng)目建設(shè)運(yùn)行的全過(guò)程安全。
儲(chǔ)能安全事故頻發(fā)，中國(guó)工程院院士陳清泉在公開(kāi)場(chǎng)合表示：“儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展始終要把電池的安全性放在第一位，經(jīng)過(guò)多年的實(shí)踐證明，格力鈦電池是目前鋰電池領(lǐng)域安全性能最好的電池之一。”由于鈦酸鋰負(fù)極材料嵌鋰電位高，在充電的過(guò)程中避免金屬鋰的生成和析出，且不與電解液反應(yīng)，不形成固—液界面鈍化膜，避免了很多副反應(yīng)的發(fā)生，從而大大提高其安全性，一度被業(yè)界稱為鋰離子電池里的一朵“奇葩”。
2021年，基于鈦酸理技術(shù)的格力鈦“高安全大倍率儲(chǔ)能系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)與應(yīng)用”，鑒定委員認(rèn)為，對(duì)推進(jìn)電儲(chǔ)能規(guī)模化安全可靠應(yīng)用，被鑒定為達(dá)到“國(guó)際領(lǐng)先”水平。中國(guó)科學(xué)院院士、項(xiàng)目評(píng)估委員會(huì)主任歐陽(yáng)明高表示，“一個(gè)是高安全，一個(gè)是大倍率，該項(xiàng)目做了很多創(chuàng)新，作為科技成果我很贊成。”
鈦酸理的高安全性能，讓它在儲(chǔ)能方面有著長(zhǎng)足的發(fā)展，先后應(yīng)用于我國(guó)最大的風(fēng)光儲(chǔ)輸示范工程、中科院智慧儲(chǔ)能系統(tǒng)平臺(tái)、粵港澳大灣區(qū)熱電廠能源項(xiàng)目、全球首個(gè)光伏儲(chǔ)能實(shí)證實(shí)驗(yàn)平臺(tái)、世界第一大風(fēng)力發(fā)電運(yùn)營(yíng)商風(fēng)能儲(chǔ)輸項(xiàng)目等等，經(jīng)統(tǒng)計(jì)，搭載格力鈦電池的儲(chǔ)能項(xiàng)目未發(fā)生過(guò)電池安全事故。
《儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)研究白皮書2022》顯示，2021年全球電力儲(chǔ)能裝機(jī)達(dá)到209.4GW。儲(chǔ)能是許多國(guó)家推進(jìn)碳中和目標(biāo)進(jìn)程的關(guān)鍵技術(shù)之一，我國(guó)明確2030年30GW儲(chǔ)能裝機(jī)目標(biāo)。在堅(jiān)守安全底線前提下，從科學(xué)研究到技術(shù)路線選擇，再到商業(yè)化規(guī)模化，各大儲(chǔ)能企業(yè)應(yīng)為降低危險(xiǎn)系數(shù)做出努力。
陳清泉院士認(rèn)為，格力鈦電池除了具備好的安全性能外，還具備大倍率、快充放、耐寬溫、長(zhǎng)壽命等特性，在電網(wǎng)調(diào)頻、備電擴(kuò)容等特定應(yīng)用場(chǎng)景，鈦酸鋰電池儲(chǔ)能系統(tǒng)具有更廣闊的市場(chǎng)前景和應(yīng)用價(jià)值，充分發(fā)揮它的最大優(yōu)勢(shì)。
