安全技術(shù)支撐電化學(xué)儲能發(fā)展

　　電化學(xué)儲能火災(zāi)事故頻發(fā)，已成為行業(yè)發(fā)展過程的瓶頸和痛點。在日前舉行的2023世界儲能大會上，專家指出，安全技術(shù)是電化學(xué)儲能發(fā)展的重要支撐，并分享了提升電化學(xué)儲能安全的多種解決路徑及其最新成果。

　　“電化學(xué)儲能行業(yè)正快速發(fā)展，但事故概率還是較高。2022年，在我國建成的規(guī)模以上且運(yùn)行中的470多座儲能電站中，發(fā)生了3起火災(zāi)事故。也就是說，在我國每座儲能電站每年大概有4‰~6‰的概率發(fā)生火災(zāi)，世界范圍內(nèi)這一數(shù)字是2‰~3‰。”歐盟科學(xué)院院士、中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)教授孫金華表示，要解決這個痛點問題，需要構(gòu)筑好儲能電站安全的“三道防線”，即電池本體安全、運(yùn)維過程安全、消防安全。

　　他進(jìn)一步表示，在這三方面，業(yè)界均已取得長足進(jìn)展�！拔覀儚碾姵夭牧虾驼�體設(shè)計入手，有效提升了電池的安全性，電池的熱失控概率低至10-8；過程安全方面，有集常溫散熱、高溫隔熱為一體的電池模組熱管理以及熱失控耦合技術(shù)，可以迅速阻斷電池運(yùn)行過程中產(chǎn)生的熱量；消防安全方面發(fā)展了全氟己酮高滅火抗復(fù)燃的技術(shù)、液氮滅火技術(shù)等。上述技術(shù)多數(shù)已在儲能行業(yè)得到廣泛應(yīng)用�！睂O金華說。

　　中國科學(xué)院工程熱物理研究所研究員李泓則指出，固態(tài)電池具有較高安全性已為業(yè)界所共認(rèn)，但固態(tài)電池研發(fā)存在技術(shù)難點。因此，其團(tuán)隊以實際應(yīng)用為導(dǎo)向，提出原位固態(tài)化技術(shù)，以支持半固態(tài)和全固態(tài)電池生產(chǎn)。該技術(shù)通過化學(xué)或電化學(xué)反應(yīng)，將液體電解質(zhì)轉(zhuǎn)換為固體電解質(zhì)，以實現(xiàn)電解質(zhì)與電極材料表面的原子級接觸，鈍化正極表面，從而綜合平衡高能量、高安全、低體積膨脹、低內(nèi)阻、寬溫區(qū)等性能要求。

　　“基于該技術(shù)生產(chǎn)的混合固液電池具有更高的安全性和電芯持續(xù)充放電性能，已于近年落地應(yīng)用�！崩钽�表示，“但總體來說，混合固液電池的推廣應(yīng)用依然任重道遠(yuǎn)，我們希望從混合固液技術(shù)開發(fā)走向全固態(tài)電池，研發(fā)出具有商業(yè)競爭性的技術(shù)路線。”

　　“安全的成本是無價的，但安全成本的底線是‘有價’的，并且可以進(jìn)行量化�！睂幍聲r代新能源科技股份有限公司總工程師許金梅指出，儲能系統(tǒng)是一項系統(tǒng)性工程，具有場景差異化、集成規(guī)�；�、系統(tǒng)高壓化等典型特征，根據(jù)應(yīng)用場景的不同，其安全目標(biāo)、適配的安全技術(shù)也各有差異。對此，她分享了寧德時代的安全防護(hù)思路。

　　“首先應(yīng)該根據(jù)電源側(cè)不同場景，構(gòu)建不同安全設(shè)計目標(biāo)；隨后根據(jù)該目標(biāo)，從安全技術(shù)平臺中選擇不同的技術(shù)組合；在測試驗證階段，要求產(chǎn)品在全壽命周期終點依然能滿足標(biāo)準(zhǔn)體系的要求，保障用戶資產(chǎn)安全；在產(chǎn)品運(yùn)行階段，采用AI技術(shù)手段，多維度監(jiān)控安全風(fēng)險，實現(xiàn)智能預(yù)警，提前安排設(shè)備檢修；最后，采用概率安全分析方法，量化儲能產(chǎn)品的失效概率，驗證安全設(shè)計目標(biāo)是否達(dá)成，如存在偏差，則再次循環(huán)上述流程，直至達(dá)成安全設(shè)計目標(biāo)為止。”許金梅說，“據(jù)評估，采用該安全防護(hù)思路設(shè)計的產(chǎn)品，安全等級會提升2~3個數(shù)量級，但成本不會有明顯增加。”