全球储能电站频繁爆炸,电池安全再上眉头

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全球最大储能电站爆炸,大火燃烧一周未灭,电池安全才下心头,又上眉头。

全球最大储能电站爆炸,大火燃烧一周未灭,电池安全才下心头,又上眉头。

随着国内电动汽车的普及,各种社交媒体上开始出现一种新的热度视频,只要有电动汽车起火的热闹,必定围观者众。大家在吃瓜的同时,基本关注的都是谁家谁家的车又烧着了,这也成为电动汽车推广中一块巨大的绊脚石。

尽管国外电动汽车的普及率远不如国内,但在锂电池储能的应用上却走在了前面。让人担忧的是,不止是电动汽车会炸,比起动力电池安全性能更高的储能电池同样会炸。

近期,在全球范围内,多个大型储能电站不约而同地发生爆炸事故。5月15日,美国加利福尼亚州圣地亚哥市Otay Mesa(奥泰梅萨)Gateway 储能电站(锂电池)发生火灾。截至目前,大火已复燃两次并持续燃烧了超过一周,且没有迹象表明火势即将得到全面控制。

值得注意的是,作为全球最大的储能站,这里并不是第一次发生爆炸事故。“他们过去遇到过几起类似的事件,每次持续的时间从七天到几周不等,我们不确定。我们正在为最坏的情况做准备,并计划在这里待很长时间,两到四周,然后重新评估。”加州消防局圣地亚哥分局的队长布伦特表示。

无独有偶,就在一个月前的4月27日,德国尼尔莫尔商业区的锂电池储能集装箱发生火灾,并且两名消防员在救援过程中受伤。

事实上,在国内也有过类似的新闻,只不过外界更为关注到与自身安全紧密相连的电动汽车上,4月初,温州一工商业储能项目起火,现场烧成灰烬,引发了当地一场针对消防不合格储能项目的整改风暴。早些时候,广州也有一储能项目起火,影响范围较小所以鲜有人知。

据公开报道,目前全球商业储能电站有5000多座,火灾事故有70多起,相当于火灾概率约为1.52%。不过事故多发生在海外地区,且产品多来自海外头部储能集成商。

凭借高能量密度和优越的循环寿命,锂离子电池成为储能领域的绝对领军者,在2023年累计投运新型储能装机总量中占比高达97.4%。

也正是这些优势成为了储能电站起火的劣势,如果仓库中的锂离子电池“持续出现热失控”,即电池进入无法控制的自热状态。当锂离子电池产生热量的速度超过其散热速度时,导致温度迅速升高并引起起火。

更为严重的是,锂离子电池起火后会产生氧气,水基灭火器有助于冷却燃烧的电池,但它们很少能完全扑灭火灾。这也是在社交媒体广为传播的那些电动车起火视频中,残损车辆多为铁架废墟的原因。

欧盟科学院院士、中国科学技术大学教授、博士生导师孙金华曾指出,目前锂电池产业存在多个问题,包括动力和储能电池安全性有待进一步提升,电池故障隐患及热失控精准预测预警技术亟待开发,电池系统高效灭火抗复燃技术尚不成熟,协同一体化安防技术与智能网联管理系统缺乏。

目前,应对起火隐患的方法主要有主动安全策略和被动安全策略两大方向,包括提高电池本征安全,安装预警系统、气体探测系统、消防系统,开发智联网大模型等,但更多是“事后处置”,比较讽刺的是,基本上全行业对于锂电池起火后都没有一个很好的解决方案,只能听之任之。

这一点在电动汽车上就可见一斑,有网友甚至笑称,国内电动汽车迅猛发展,最头痛的不是国外传统燃油车巨头,而是消防员。

因为利益捆绑,国外的审查监督机制并不如国内,有部分动力电池最后流向了储能电站。这或许也是国外储能电站事故频繁的一大原因。

2023年,沃尔沃能源公司与电池回收商Connected Energy达成合作意向,共同开发电池储能系统(BESS)。双方计划利用从沃尔沃电动巴士、卡车和机器中回收的电池来构建BESS,为电池创造第二次生命。

据悉,储能系统将被构建成“集装箱式系统”,预计到2025年在欧洲推出。同时,沃尔沃已经开始在瑞典哥德堡工厂使用Connected Energy的E-STOR系统,该系统用于分析对电网的响应率。

在专家眼中,动力电池梯级利用为储能电池系统有着巨大的潜力,欧洲和美国已有少数公司在设计和部署这种“第二生命周期”的系统。此前,本田与法国兴业银行合作,回收混动车型中的电池组,用于电网或是家用储能设备。

美国B2U通过与汽车制造商合作,将电池的软件与其自有专利软件配对,以监控每个柜子中的每块电池,并控制其充电状态和充放电的速率,实现了对丰田、特斯拉、雪佛兰等车企电池包的即插即用。

该公司收集了大约1,300块用过的日产和本田电池,并将它们串在一起形成了SEPV Sierra 混合太阳能存储设施,这座25兆瓦时的电源侧储能位于内布拉斯加州兰开斯特,也是地球上最大的动力电池梯次利用储能系统。

但对于动力电池进储能系统,我国的政策表现得尤为审慎。早在2022年6月29日,我国国家能源局官方网站就发布了“国家能源局综合司关于征求《防止电力生产事故的二十五项重点要求(2022年版)(征求意见稿)》意见的函”。

该征求意见稿“2.12 防止电化学储能电站火灾事故”中的相关要求提及,“中大型电化学储能电站不得选用三元锂电池、钠硫电池,不宜选用梯次利用动力电池;选用梯次利用动力电池时,应进行一致性筛选并结合溯源数据进行安全评估。”

但在动力电池回收环节,有不少废旧电池已经开始流入各种灰色渠道,同样深埋了不少安全隐患。

在大规模的动力电池退役潮前,无资质“黑作坊”无序扩张,约有75%业务被尚未进入白名单内的企业以及“黑作坊”消化。

全球最大储能电站爆炸,大火燃烧一周未灭,国内电池回收野蛮生长。在各种汽车爆燃的小视频中,电池安全才下心头,又上眉头。

注:图片部分来源网络,如有侵权,联系删除。

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