索比储能网讯：“电化学储能虽然前景广阔，但也面临不少困难。首当其冲的就是安全问题。”全国人大代表、乐山太阳能研究院院长姜希猛在接受科技日报记者采访时表示。正因此，他今年带来关于电化学储能系统安全、高质量发展的建议。
全国人大代表、乐山太阳能研究院院长姜希猛
姜希猛分析，在国家“双碳”战略下，以光伏、风电为代表的新能源蓬勃发展。随着光伏、风电大量的接入，电网的调频、调峰资源需求急剧上升，储能系统在解决新能源消纳、增强电网稳定性、提高配电系统利用效率等方面发挥的作用日益重要。电化学储能（锂离子）系统，由于部署环境要求低，适用场景多，其应用规模正在快速增长。
《中国锂离子电池行业发展白皮书（2022年）》显示，2014年以来，我国一直是全球最大的锂离子电池生产和制造国家。随着全球新能源汽车渗透率的持续提升以及“双碳”目标的逐步推进，汽车动力电池和储能电池的需求量将持续以较高速度增长，而2030年之前，其他电池体系仍难以大规模产业化发展，锂离子电池仍将是主流技术路线。
但另一方面，由于单体容量过大，锂离子电池在充放电过程中易产生高温，诱发不安全因素。
“锂离子电池在制造工艺上正负极之间只有一层很薄的隔膜绝缘。”姜希猛说，在长期数千次的充放电循环中，尤其是过充过放状态下，电化学反应中负极会有锂晶体析出现象发生，若持续累积则可能最终将刺破隔膜，造成电芯短路故障，局部热失控。基于锂离子的电化学储能系统将数千个电芯进行串/并联放在集装箱有限空间内，其中任何一个电芯出现安全问题，如果没有严密的安全防护措施提前应对，都可能引起系统的连锁反应，造成爆炸事故。
近年国内外已经出现过数十起储能电站安全事故问题。以韩国为例，自2018年以来已经累计发生24起电化学储能电站起火爆炸事故。2021年4月16日发生的北京大红门事故，多部门联合调查报告明确了事故原因：某个电芯发生内短路故障，局部发热，引发其所在的电池包热失控起火；进一步释放大量易燃易爆组分，与空气混合形成爆炸性气体，遇电气火花造成爆炸。
姜希猛说，欧美等电化学储能应用较早的区域，已经明确将储能电站电池热失控风险评估作为强制入网标准。“当前国内尚未出台针对储能电站电池系统的安全规范及技术标准要求，仅有部分团标提及储能集装箱安全间距、防火要求。”他表示。
姜希猛建议，尽快出台储能电站建设运维安全指引标准，完善电化学储能电池系统热失控发生前预警、事故时保护机制、事故后防扩散技术要求，指导国内储能电站安全体系建立，降低储能电站失火风险，为储能安全、有序、高质量发展打好基础。
此外，姜希猛呼吁出台储能产品设计和生产安全架构指引标准。在系统设备的技术层面，要求储能系统制造商具备从电芯、模块、电池簇、到集装箱系统的多级安全保障设计，用先进的技术架构提供安全、可靠的储能产品整机方案。
他特别提到，要充分发挥新材料和新技术的作用。例如，充分发挥气凝胶的隔热防火功能，加速气凝胶在锂电池安全防护领域的推广应用。
气凝胶被公认为是“世界上已知的质量最轻的固体材料，并被视为改变世界的神奇材料”，是新一代高效节能绝热材料。去年10月份发布的《关于完整准确全面贯彻新发展理念，做好碳达峰碳中和工作的意见》和《2030年前碳达峰行动方案》，都明确提出“推进气凝胶材料的研发和应用”。
姜希猛介绍道，气凝胶兼具阻燃性能高、体积轻及用量少的特点，成为动力电池电芯隔热材料的最佳选择，目前已经被电池企业和新能源汽车厂家所采用。
“自2020年气凝胶电池隔热片在动力电池领域逐渐推广应用以来，动力锂电池的热失控事故有效降低。”姜希猛说，但遗憾的是，到目前为止，气凝胶在此领域还没有做到全面覆盖，希望相关部门加大推广力度。
此外，他建议从国家层面建立锂离子电池全生命周期可追溯机制。锂离子电池作为电化学储能关键部件，应将其生产制造、系统组装、运行、维护、退役等环节纳入数字化平台监测，做到事故可追溯，产品质量可溯源。从源头上提升电池质量，杜绝储能安全事故，为电化学储能的长期发展铺好基石。
“还要建立健全储能系统权威、透明、统一的国家（或省级）安全管理实时监控平台，以信息化手段提升储能系统安全监管实效。”姜希猛说，通过大数据、信息化手段对中大规模的储能系统运行实时监控，实现全国各地区储能信息有效共享，提升安全检查及上网设备运行状态评估能力，助力以新能源为主体的电力结构转型。
据悉，2021年12月，工信部正式下达强制性国家标准《电能存储系统用锂蓄电池和电池组安全要求》制定计划，今年1月18日，储能用锂电池安全强标启动会在北京召开，标志着该强标编制工作正式启动。
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