放眼全球，三元鋰儲能項(xiàng)目火災(zāi)已經(jīng)可以用頻發(fā)來形容。

 撰文 | 潮汐

 出品 | 星球儲能所

據(jù)美媒FOX 5/KUSI報(bào)道，當(dāng)?shù)貢r(shí)間9月5日，美國加利福尼亞州，埃斯孔迪多市的一個(gè)集裝箱電池儲能系統(tǒng)發(fā)生火災(zāi)。又是三元鋰，又是難以撲滅的大火。

這已經(jīng)是近期美國加州，三元鋰儲能項(xiàng)目的第二場火災(zāi)。

5月15日，加州圣迭戈市奧泰梅薩的Gateway儲能電站，已經(jīng)發(fā)生過嚴(yán)重的火災(zāi)。該設(shè)施裝機(jī)容量為250兆瓦，采用三元鋰電池，是全球最大的儲能設(shè)施之一。火災(zāi)一直持續(xù)到電池燃盡，造成了巨大的財(cái)產(chǎn)損失。

放眼全球，三元鋰儲能項(xiàng)目火災(zāi)已經(jīng)可以用頻發(fā)來形容。

近年來，隨著全球?qū)η鍧嵞茉吹男枨蟛粩嗯噬?，電池儲能系統(tǒng)迅速成為新能源領(lǐng)域的重要組成部分。然而，在儲能技術(shù)推動能源轉(zhuǎn)型的同時(shí)，儲能設(shè)施頻繁發(fā)生的安全事故也逐漸引起了廣泛關(guān)注。

其中，三元鋰是引發(fā)事故的關(guān)鍵。

撲滅了？

根據(jù)外媒于9月9日的最新報(bào)道，發(fā)生在美國加州埃斯孔迪多市的火災(zāi)已經(jīng)得到控制。大火在燃燒13小時(shí)后得以控制，此后一直處于熄滅狀態(tài)。

這套儲能設(shè)施于2017年建造，是圣地亞哥天然氣電力公司（SDG&E）與 AES Energy Storage（主要提供全球性電網(wǎng)級儲能解決方案）簽訂的合同，采用了AES的Advancion儲能系統(tǒng)，容量30MW/120MWh。 

火災(zāi)發(fā)生后，圣地亞哥縣官員對部分區(qū)域發(fā)布了疏散命令?；馂?zāi)發(fā)生地附近道路已封閉。消防人員對場地周圍更大的區(qū)域發(fā)布了就地避難指示，警察正在逐戶進(jìn)行巡查，以確保約六個(gè)街區(qū)范圍內(nèi)的居民已經(jīng)撤離。

在發(fā)生火災(zāi)后，圣地亞哥天然氣電力公司(SDG&E) 發(fā)表聲明表示：“目前沒有人員受傷的報(bào)告，緊急救援人員已趕到現(xiàn)場。SDG&E 正在與救援人員合作，確保員工和社區(qū)的安全，并將對事件進(jìn)行徹底審查，以確定事故原因。”

圣地亞哥燃?xì)馀c電力公司告訴消防官員并表示，最好的情況是這場火大約12小時(shí)后自行燃盡，最壞的情況是大約48小時(shí)。

之所以是48小時(shí)，是因?yàn)橄绬T估計(jì)，容器可能需要長達(dá) 48 小時(shí)才能完全燃盡。也就是說，目前仍然缺乏對鋰電池火災(zāi)的解決方案。

據(jù)《圣地亞哥聯(lián)合論壇報(bào)》報(bào)道，消防官員指出，向著火的電池中引入水可能會使問題變得更糟，并最終無法撲滅火勢。

截至當(dāng)日下午4點(diǎn)，火勢仍在蔓延且尚未被撲滅。專家表示由于涉及化學(xué)物質(zhì)，不能用水滅火，所以他們的干預(yù)措施主要集中在周邊區(qū)域。

對比5月發(fā)生在加州Gateway儲能電站的，這已經(jīng)是最好結(jié)果。

本次火災(zāi)熄滅后，技術(shù)人員穿上防護(hù)服，測量了被燒毀的電池集裝箱5英尺范圍內(nèi)的大氣讀數(shù)，稱沒有發(fā)現(xiàn)任何異常讀數(shù)表明有毒煙霧達(dá)到了非正常的水平。

火災(zāi)事件看似結(jié)束，卻并沒有打消當(dāng)?shù)厝罕妼δ馨踩缘馁|(zhì)疑。

又是三元鋰？

海外群眾對儲能安全的質(zhì)疑并非沒有道理。

海外儲能系統(tǒng)多用三元鋰，而三元鋰是儲能行業(yè)火災(zāi)的主要元兇。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，過去十年發(fā)生的約57起電池類型相對明確的電化學(xué)儲能事故中，三元鋰電池共占36起，占事故總數(shù)的63.23%。三元鋰電池被視為是大量事故的“元兇”，甚至一度被國家從中大型化學(xué)儲能電站領(lǐng)域“除名”。

主要因?yàn)?，三元鋰電池會?/span>200度的溫度下會發(fā)生分解，對比磷酸鐵鋰的分解需要的800度，更容易發(fā)生事故。今年5月發(fā)生在Gateway儲能電站的火災(zāi)，就是典型。

而本次發(fā)生火災(zāi)的項(xiàng)目，采用 AES 的 Advancion 儲能系統(tǒng)，但電池供貨商為三星SDI池。這家電池廠商以三元鋰技術(shù)和產(chǎn)品聞名。在2017年的一份報(bào)道中，明確提到該項(xiàng)目使用了三元鋰電池。

出于安全性考慮，我國甚至對三元鋰電池使用范圍做了嚴(yán)格規(guī)定。

2022年6月，國家能源局綜合司發(fā)布《防止電力生產(chǎn)事故的二十五項(xiàng)重點(diǎn)要求（2022年版）（征求意見稿）》，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。后者因電極使用鈉，甚至有遇水爆炸的危險(xiǎn)，曾在日本引發(fā)持續(xù)燃燒兩周的重大火災(zāi)事故。

既然如此危險(xiǎn)，那為什么會選擇這一類型電池呢？

三元鋰電池?fù)碛休^高的能量密度，在相同重量下可以儲存更多的電量。因此，對于需要節(jié)省空間、對能量密度要求高的項(xiàng)目（尤其是便攜式設(shè)備和電動汽車），三元鋰電池是理想選擇。在一些海外儲能項(xiàng)目中，由于空間限制或希望更大儲能容量，三元鋰電池的優(yōu)勢尤為明顯。

而且，三元鋰電池在寒冷氣候下性能表現(xiàn)較好，高緯度國家往往更青睞于三元鋰電池。

更重要的是，美國、歐洲等地的電動汽車市場發(fā)展迅速，三元鋰電池作為電動汽車的主要電池類型，其供應(yīng)鏈?zhǔn)殖墒臁?/span>因此，在這些地區(qū)，使用三元鋰電池的儲能系統(tǒng)有較好的供應(yīng)支持。

此外，磷酸鐵鋰也并非絕對安全。如果說三元鋰電池的熱失控更傾向于自燃，磷酸鐵鋰電池在熱失控過程中產(chǎn)生氫氣的現(xiàn)象則更具爆炸風(fēng)險(xiǎn)，這使得對熱失控的處理解決又增添了非常多的復(fù)雜性。

“一般認(rèn)為磷酸鐵鋰電池是比較安全的。本質(zhì)上對于小的磷酸鐵鋰電池的確如此，在一般情況下正極磷酸鐵鋰對小容量電池是不分解的，所以熱失控不劇烈，但是大容量電池可以超過800度，這就超過了磷酸鐵鋰正極分解的溫度。”中國科學(xué)院院士歐陽明高表示，大容量電池中磷酸鐵鋰的燃爆指數(shù)是三元鋰的兩倍。