两个月11起巨大火警，锂电池靠谱吗？

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财经 2024-11-11 10:14 471人浏览 0人回复

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解题思路有三：美满尺度、研发锂电池安全技术、研发新型消防技术文｜《财经》产业研究中央研究员尹路编辑｜马克从电动车到储能电站，锂电池支持着新能源产业的发展，但火警隐患也不绝挥之不去。锂电池一旦发生火警

解题思路有三：美满尺度、研发锂电池安全技术、研发新型消防技术

文｜《财经》产业研究中央研究员尹路

编辑｜马克

从电动车到储能电站，锂电池支持着新能源产业的发展，但火警隐患也不绝挥之不去。锂电池一旦发生火警，起火快、燃烧快、温度高、易复燃、扑灭难，很轻易造成严重的人身及产业丧失。

以最常见的两轮电动车火警为例，据国家消防接济局统计，2018年，全国两轮电动车起火变乱约3000起，2023年猛增到2.1万起，均匀每年增长凌驾40%。2024年前五个月，接报火警10051起，仍在快速增长。

相比两轮电动车，电动汽车的火警更受关注，但后者的火警数量比前者要低一个数量级：据消防接济局发布的数据，2024年1月-10月共接报电动汽车火警2105起，与2023年同期根本持平。

除了电动车，储能电站、电池工厂、电池接纳工厂、电池运输车船的巨大火警也在快速增加。据不完全统计，仅2024年9月至今，全球范围发生的大型锂电池火警就凌驾十起。

2024年上半年，另有两起严重的锂电池火警。

6月24日，韩国京畿道华城市的一家电池工厂发生火警。该工厂储存着3.5万个锂电池成品，火警引发爆炸，导致包罗17名中国籍员工在内的23人丧生，另有8人受伤。

5月15日，美国加州圣地亚哥奥泰梅萨250MWh储能电站起火，其间两次复燃，燃烧了14天，耗时16天才完全扑灭。和电动车火警相比，这些电池密集的大型场合发生火警，粉碎性更大、丧失更严重、扑灭更困难。

锂电池为何这么轻易烧

燃烧需要三要素，可燃物、助燃物和引火源。而锂电池之所以这么轻易烧，是因为集齐了燃烧三要素。

锂电池一旦发生短路，巨大电流会瞬间产生高温，这是引火源。电池当中的正负极和电解液当中有多种元素都是易燃物，好比负极的碳，电解液当中的多种溶剂。

正极质料在常温下并不易燃，但在短路产生的高温下，某些正极质料会分解释放氧气，使燃烧更加剧烈，另有某些正极质料在高温条件下和电解液反应，会释放多种含氢气的可燃气体和有毒气体。

所以锂电池一旦发生热失控，其本身就能提供燃烧所需的引火源、可燃物和助燃物，常见的灭火方法均效果不佳，且电池燃烧后释放的可燃和有毒气体轻易引发爆炸，灭火职员难以靠近火场，终极造成严重丧失。

好比上述韩国京畿道的严重电池火警，遇难职员的致死原因全部为窒息，就是电池起火后释放的大量有毒气体所致。

既然锂电池这么轻易燃烧，那为什么不限制使用，反而还在鼎力大举推广呢？对于这个题目，看看中国加油站火警的变革就能得出答案。

加油站火警可以总结为三个阶段：

第一阶段，20世纪80年代中到90年代末。加油站发展快、题目多、风险高，这个阶段的尺度制定、安全步调、技术程度都落后于产业发展的要求，安全变乱快速增多。

第二阶段，21世纪的前十年。随着基数升高，增速减缓，开始渐渐解决前期积累的诸多题目，严控风险程度。这一阶段的特性是快速美满相干尺度，侧重提升与安全相干的关键技术，推出高安全、高技术的产品替换早期产品。这十年，加油站火警数量呈颠簸状态。

第三阶段，2010年至今，查缺补漏阶段。进一步美满第二阶段形成的安全尺度，并寻找新技术，进一步提升安全程度，形成预防、预警、防灾、控灾、减灾的完备体系。这一阶段，加油站火警显着降落。

而锂电池当前正处在第一阶段末期和第二阶段初期，安全变乱的增长此时正处在峰值，而在追求安全的巨大压力下，锂电池安全尺度的美满和相干技术的突破将开始提速。

不要焦急要行动

在锂电池安全方面，中国当局和企业的积极集中在三个方面：美满相干尺度、提升锂电池安全技术、研发新型消防技术。

尺度制定方面，在全国尺度信息公共服务平台上检索“储能电站”，可检出26条现行及即将实行的国家尺度，此中2024年颁布的有13条，2023年颁布的有10条，仅有3条国标是2023年之前颁布的。

在地方尺度信息服务平台上检索“电化学储能”，检索出的4条已备案地方尺度均为2023年和2024年颁布的，分别为青海、陕西、福建和湖北的地方尺度，同时山东、广东、江苏、浙江也都有储能电站的相干尺度在征求意见或送审阶段。

除了储能，关于锂电池储存、运输的相干尺度也在加快美满中，如深圳的《生产经营单位锂离子电池存储使用安全规范》已于2024年11月1日实行，是首部关于锂电池储存和使用的安全规范地方尺度。

运输方面，《动力型锂离子电池铁路运输技术规范》2024年1月31日起实行，由辽宁海事局主持编制的《船舶载运锂电池安全技术要求》正处在报批阶段，不迟于2025年6月1日发布。

除了当局主导下的尺度制定，企业也在安全技术上连续发力。

起首是电池企业在锂电池的安全性上连续投入。电池安全方面，中国电池企业相比外洋电池企业有一项优势：外洋企业早就放弃了磷酸铁锂电池技术门路，而中国企业不绝在铁锂技术上连续投入。

在安全性上，铁锂电池比三元锂的先天条件更好，因为其正极质料的分解温度比三元更高，且在热失控情况下不会释放氧气，自身不会产生助燃剂，即便电池热失控，燃烧过程不会非常剧烈，有渴望通过降温和隔绝氧气阻断燃烧过程。

在储能用铁锂电池的研发上，中国电池企业的产品性能不绝在稳步提升。好比宁德时代的储能体系，2023年8月交付的EnErd体系，单个尺度电池仓的总能量为5.0MWh，EnErd的升级体系EnErX单仓总能量提升至5.6MWh。2024年发布的天恒储能体系，单仓能量已提升至6.25MWh，同时可实现五年时间容量、功率零衰减。

在性能提升的同时，中国电池企业还在普遍接纳多种提升安全性的新技术：电芯级的实时在线安全监控；优化电芯的质料、计划、制造，降低热失控概率；各种新型质料，如气凝胶的隔热层防止热扩散；应用人工智能技术的风险监测和预警体系等。

实在岂论接纳什么技术提升电池的安全性，电池企业能做到的就是费尽心机别让电池烧起来，最好别发生热失控，万一热失控了，用隔热和各种降温、泄压步调把失控限制在电芯或模组层面，别伸张到整个储能体系。但假如终极还是烧起来了，那灭火的使命就和电池企业无关，而是消防体系的使命，而当前针对锂电池的消防技术也在快速发展当中。

2024年10月初，在广州举行的中国消防安全产业大会上，应急管理部天津消防研究所副研究员许晓元博士表现，目前最新的消防安全技术，如细水雾、七氟丙烷、全氟己酮都可以有效扑灭电池明火，但对热失控的降温效果不敷，非常轻易发生复燃，而且几乎没有抑制爆炸的效果。

这就是为何消防职员在应对电池起火时，紧张还是接纳大量喷水降温的方式，且在明火扑灭之后还要连续监测，一旦发现升温，需实时给水降温制止复燃。同时在灭火过程中，还要建驻足够的隔离带，制止电池燃烧释放的可燃和有毒气体造成的风险。

针对降温、抑爆等电池火警的特别需要，目前消防安全技术研发职员正在研究液氮灭火及全浸没抑制技术，渴望通过液氮吸热本领强，气化过程中可稀释氧气浓度等特性，有效抑燃抑爆。

假如有更安全、更便宜的新技术可以取代锂电池，好比液流电池、固态电池等，当然是更理想的结果，但从技术发展现状看，最少十年内，没有任何电化学储能的方法可以或许比锂电池更加经济、实用。