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今年6月，國家能源局明確提出中大型電化學(xué)儲能電站不得選用三元鋰電池、鈉硫電池；不宜選用梯次利用動力電池。
這一政策的背景是，據(jù)不完全統(tǒng)計，截至今年6月，全球已發(fā)生60余起儲能安全事故，其中，三元電池占比82%。
三元和磷酸鐵鋰電池的風(fēng)險：
從安全上來說，相比與三元鋰電池，磷酸鐵鋰電池泄氣的LFL、燃燒速率、爆炸壓力更有優(yōu)勢。
鈉硫電池的特性決定其危害性。鈉硫電池負極由液態(tài)的鈉組成，電池運行溫度需保持在300℃以上，以使電極處于熔融狀態(tài)。在利用效率高、響應(yīng)快、能量密度高優(yōu)勢之外，其劣勢也頗為突出，包括安全性差、溫度要求高。鈉硫電池的電極使用液態(tài)鈉，有遇水爆炸的危險，滅火比其他儲能火災(zāi)更為困難。
磷酸鐵鋰的改善點：
鵬輝能源儲能技術(shù)專家（副總級）吳候福指出，磷酸鐵鋰從安全技術(shù)上還需要繼續(xù)演進。比如改善液態(tài)電解液，使用半固體和固態(tài)的電解質(zhì)，可以減少電池?zé)崾Э氐母怕什⒋蠓鶞p少熱失控時候產(chǎn)生可燃氣體的含量。使用鈉離子替代鋰離子，也可以大幅降低電池在機械濫用，熱濫用時候的熱失控風(fēng)險。
鈉離子電池與磷酸鐵鋰電池的原理一致，生產(chǎn)工序相同，材料相近，同時其安全性更好、倍率性能更佳、低溫性能優(yōu)異。
半/固態(tài)電池使用固體電解質(zhì)替代電解液和隔膜，具備良好的熱穩(wěn)定性和化學(xué)穩(wěn)定性，極大提升了電池安全性能，有利于突破現(xiàn)有鋰電池的能量密度瓶頸，將成為儲能電池安全的解決方案。
儲能系統(tǒng)的集成和安裝安全：
儲能安全事故頻發(fā)的情況下，大型儲能系統(tǒng)的安全性也日益受到關(guān)注。尤其在“雙碳”背景下，國內(nèi)儲能市場是一個有望迎來千億大市場的“藍海”。GGII調(diào)研顯示，2025年我國電化學(xué)儲能累計裝機規(guī)模有望達到24GW。在儲能這個千億級市場面前，大型儲能系統(tǒng)的發(fā)展和完善關(guān)系行業(yè)的發(fā)展。
行業(yè)人士稱，目前針對大型儲能系統(tǒng)的安全設(shè)計問題，大致有六大方面值得關(guān)注：1、超長壽命鋰電池；2、一致性、低成本電池材料體系；3、電池動態(tài)阻抗在線識別與動態(tài)一致性管理；4、單體與模塊壽命衰減機制及預(yù)測；5、電池單體及模塊的安全性能表征和評測標(biāo)準；6、大規(guī)模儲能系統(tǒng)集成與應(yīng)用。
而從大型儲能系統(tǒng)測試方面，需要從系統(tǒng)層面進行系統(tǒng)設(shè)計、電氣安全、電池安全、并網(wǎng)特性、環(huán)境適應(yīng)、功能安全等方面的技術(shù)審核和嚴格測試。
大型儲能系統(tǒng)的發(fā)展展望：
未來，整個大型儲能系統(tǒng)的架構(gòu)將會從簡單電池的串并聯(lián)，用組串式的架構(gòu)去轉(zhuǎn)換，通過把電池的化學(xué)技術(shù)、熱管理技術(shù)以及電力電子技術(shù)、數(shù)字技術(shù)進行綜合，來實現(xiàn)綜合安全生命周期可用性更高的儲能系統(tǒng)。
伴隨各種數(shù)字化技術(shù)、電力電子技術(shù)對儲能進行更精細化的管理，儲能系統(tǒng)將逐漸走向“智能化” “模塊化”。
據(jù)了解，目前華為等儲能頭部企業(yè)已經(jīng)聚焦于利用電力電子的可控性解決鋰電池的不一致性和不確定性。
行業(yè)人士也呼吁，希望通過一套儲能系統(tǒng)，從整個生命周期去降低放電成本。其次，希望更完善的儲能市場能夠提供一個更安全可靠、更高放電量、更優(yōu)投資和更簡單運維的解決方案。
未來，基于鋰電池更成熟、更穩(wěn)定的大規(guī)模儲能系統(tǒng)，既要滿足大型電站、電網(wǎng)停電等極端情況，又要讓電力公司快速存儲、便捷使用來自于間歇性來源的可再生能源。這樣，在各種技術(shù)不斷完善下，儲能將逐步“晉升”為不可或缺的“能源來源”。
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