储能电池的安全法则

今年6月，国家能源局明确提出中大型电化学储能电站不得选用三元锂电池、钠硫电池；不宜选用梯次利用动力电池。

这一政策的背景是，据不完全统计，截至今年6月，全球已发生60余起储能安全事故，其中，三元电池占比82%。

三元和磷酸铁锂电池的风险：

从安全上来说，相比与三元锂电池，磷酸铁锂电池泄气的LFL、燃烧速率、爆炸压力更有优势。

钠硫电池的特性决定其危害性。钠硫电池负极由液态的钠组成，电池运行温度需保持在300℃以上，以使电极处于熔融状态。在利用效率高、响应快、能量密度高优势之外，其劣势也颇为突出，包括安全性差、温度要求高。钠硫电池的电极使用液态钠，有遇水爆炸的危险，灭火比其他储能火灾更为困难。

磷酸铁锂的改善点：

鹏辉能源储能技术专家（副总级）吴候福指出，磷酸铁锂从安全技术上还需要继续演进。比如改善液态电解液，使用半固体和固态的电解质，可以减少电池热失控的概率并大幅减少热失控时候产生可燃气体的含量。使用钠离子替代锂离子，也可以大幅降低电池在机械滥用，热滥用时候的热失控风险。

钠离子电池与磷酸铁锂电池的原理一致，生产工序相同，材料相近，同时其安全性更好、倍率性能更佳、低温性能优异。

半/固态电池使用固体电解质替代电解液和隔膜，具备良好的热稳定性和化学稳定性，极大提升了电池安全性能，有利于突破现有锂电池的能量密度瓶颈，将成为储能电池安全的解决方案。

储能系统的集成和安装安全：

储能安全事故频发的情况下，大型储能系统的安全性也日益受到关注。尤其在“双碳”背景下，国内储能市场是一个有望迎来千亿大市场的“蓝海”。GGII调研显示，2025年我国电化学储能累计装机规模有望达到24GW。在储能这个千亿级市场面前，大型储能系统的发展和完善关系行业的发展。

行业人士称，目前针对大型储能系统的安全设计问题，大致有六大方面值得关注：1、超长寿命锂电池；2、一致性、低成本电池材料体系；3、电池动态阻抗在线识别与动态一致性管理；4、单体与模块寿命衰减机制及预测；5、电池单体及模块的安全性能表征和评测标准；6、大规模储能系统集成与应用。

而从大型储能系统测试方面，需要从系统层面进行系统设计、电气安全、电池安全、并网特性、环境适应、功能安全等方面的技术审核和严格测试。

大型储能系统的发展展望：

未来，整个大型储能系统的架构将会从简单电池的串并联，用组串式的架构去转换，通过把电池的化学技术、热管理技术以及电力电子技术、数字技术进行综合，来实现综合安全生命周期可用性更高的储能系统。

伴随各种数字化技术、电力电子技术对储能进行更精细化的管理，储能系统将逐渐走向“智能化” “模块化”。

据了解，目前华为等储能头部企业已经聚焦于利用电力电子的可控性解决锂电池的不一致性和不确定性。

行业人士也呼吁，希望通过一套储能系统，从整个生命周期去降低放电成本。其次，希望更完善的储能市场能够提供一个更安全可靠、更高放电量、更优投资和更简单运维的解决方案。

未来，基于锂电池更成熟、更稳定的大规模储能系统，既要满足大型电站、电网停电等极端情况，又要让电力公司快速存储、便捷使用来自于间歇性来源的可再生能源。这样，在各种技术不断完善下，储能将逐步“晋升”为不可或缺的“能源来源”。