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筑牢安全防线 银隆找准新型储能发展关键
2021-07-28 15:45
  为加快构建清洁低碳、安全高效的能源体系,支撑碳达峰碳中和目标实现,《国家发展改革委 国家能源局关于加快推动新型储能发展的指导意见(征求意见稿)》明确“十四五”储能发展目标,到 2025 年,实现新型储能从商业化初期向规模化发展转变,新型储能技术创新能力显著提高,在高可靠、长寿命等方面取得长足进步,市场环境和商业模式基本成熟,装机规模达 3000 万千瓦以上。

  新型储能从商业化初期向规模化发展转变,安全始终是储能的生命底线。

  近年来,我国储能产业在政策支持、产能布局等方面均加快发展的脚步,但无论是电动汽车还是储能领域,在新兴产业发展初期,一些缺乏核心技术的企业受政策和补贴吸引进入到行业中,导致安全问题频发,大到储能电站,小至电动汽车,起火事故时有发生,据不完全统计,韩国自2017年以来已发生超过30起储能着火事故。

  储能安全不仅会使企业财产受到损失,也会对工作人员和消防员的生命安全造成威胁。有电力专家称,引起储能电站起火一般来自两个方面:一是非储能系统的其它来源,比如储能电站附近的电气设备和附属设施;一是储能系统本身,更具体的是储能电池,储能电池在外界电、热激源刺激下,电池会发生热失控反应,释放出大量高温可燃的气液混合物,遇到外部空气中的氧气,在条件合适的时候,就会发生爆炸。

  储能电池是一个渐变的电化学体系,电池的各项参数在长期运营下易发生变化,这也是导致储能系统安全问题层出的原因之一。

  国家能源局局长章建华在调研时透露,将研究出台全国性的电化学储能政策,推动新型储能产业高质量发展。电化学储能指的是以锂电池为主要代表的电池储能。正极材料主要集中在钴酸锂、锰酸锂和三元材料等类别,负极材料主要以石墨材料、合金材料、钛酸锂为主。由于石墨电极与金属锂的电位接近,当电池过充电时会在石墨电极表面析出金属锂形成锂枝晶,锂枝晶会刺穿电池隔膜引起短路,从而发生起火甚至爆炸。

  近年来,钛酸锂以安全见长的特性受到业界愈发重视。而基于钛酸锂电池的银隆高安全大倍率储能系统在近日被专家组鉴定为“国际领先”。专家组一致认为,基于钛酸锂电池材料的银隆新能源高安全大倍率储能系统对促进储能领域的安全稳定发展有着显著作用,具有重大的推广应用价值。中国科学院院士欧阳明高表示,“一个是高安全,一个是大倍率,该项目做了很多创新,作为科技成果我很赞成。”

  筑牢安全防线 银隆找准新型储能发展关键

  不同于石墨材料电池,钛酸锂电池在充放电过程中几乎不形成稳定性较差的SEI膜,极大降低电池本身起火爆炸的隐患。 

  相对于石墨材料,钛酸锂对锂电位较高,为1. 55 V( vs Li/Li + ),即使在充电后期、低温或高倍率状态下,钛酸锂的电位也不会达到Li +还原成金属锂的电位,因此不可能析锂或形成锂枝晶,同时,电化学活性的Li4Ti5O12与满电态Li7Ti5O12均为不燃物。

  从化学角度上看,钛酸锂具有自我保护功能,短路时可由导电相变为高阻相,在一定程度上抑制热失控。石家庄公交公司技术设备部孟部长称:“安全性是我们最关心的问题,钛酸锂的优点就是电池的安全性高,石家庄公交现在银隆钛酸锂车,没有发现过冒烟着火的情况。”据有关数据显示,在投放市场的装载银隆钛酸锂电池的银隆车或储能项目中,因电池诱发的安全事故为零。

  储能的安全不应只是电站投运前对设备的检测,需特别关注储能电池本身的安全。

  一份来自中国兵器装备集团兵器装备研究所测试试验中心、中国兵器装备特种产品质量监督检测中心结果显示,经进行浸水和枪击性能检测,银隆新能源钛酸锂电池在水中浸泡2小时后,无漏气、无漏液现象,而后在自然温度条件下进行枪击,均未爆炸、未起火现象。

  以技术创新,银隆坚持钛酸锂技术路线,从电池根本解决安全隐患。2021年,凭借高安全、高效率的钛酸锂电池,银隆新能源斩获“中国产业年最佳储能电池供应商”奖、“中国储能产业最佳光储充一体化解决方案”等行业奖项。华中科技大学教授曹元成认为银隆钛酸锂储能系统安全,“对公众来讲,我们找到了一个技术能解决安全问题,这是最重要的,增强了普通大众对储能的信心!”

  筑牢安全防线 银隆找准新型储能发展关键

  频繁大火事故敲响储能行业安全警钟。电池安全、系统管理……储能领域仍存在很多亟待解决的问题。在市场优胜劣汰、技术标准尚未形成之时,出现一些事故是难以避免的,有业界人士认为,政策制定层可能会加快并强化储能的标准化工作,下一步将淘汰劣质供应商,提升对安全性的关注。“碳中和”成为未来40年中国能源发展的主线之一,将对电力行业未来发展带来深刻影响,笔者认为电池安全作为储能发展支撑性技术,必将成为发展关键中的关键。
作者:银隆新能源
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