储能安全是一切的基石。
据外媒报道，近日，德国一商业区的锂电池储能集装箱起火，并且在救火过程中，由于打开处于冒烟状态的集装箱，瞬间发生了带有火焰闪光的爆炸，造成两名消防人员受伤。并且随后又发生了几次小规模爆炸，后消防员使用起重机将其移至旁边空地，最终花费约10小时完成了灭火。
相关报道称，此次发生爆炸的电池储能系统的制造商为德国INTILION公司。该公司官网显示，目前公司储能产品采用的是磷酸铁锂电芯。
此事件发生后，给当下空前火爆、繁荣发展的储能产业再度敲响了安全的警钟。同时也引发业界广泛思考及讨论，极致降本需求下，储能电芯及系统不断向着“更大”趋势发展，超高容量电池内部温度高更易诱发事故，那么该如何保障储能的安全性，化解这一风险?
01
全球储能事故频发，运维、消防等多方面待提升
实际上，此次德国锂电池储能电站爆炸事故并非个例。据公开报道，目前全球储能电站有5000多座(不含户用)，火灾事故有70多起，相当于火灾概率约为1.52%。不过事故多发生在海外地区，且产品多来自海外头部储能集成商。上述德国INTILION公司是Hoppecke电池公司的子公司。资料显示，后者是欧洲最大的工业电池系统制造商之一。
有业内人士分析认为，储能电池在发生热失控、热扩散情况下，就会释放出氢气、一氧化碳、甲烷等可燃气体，当达到一定浓度后，与空气中的氧气结合，在条件合适的情况下就会触发火灾甚至爆炸。而在此次起火事故中，消防员直接打开“冒烟”的集装箱，进而发生闪爆，暴露出目前无论是国外还是国内，在储能电站的运维方面都存在较大问题。
“目前整个行业内都缺乏专职的储能运行和维护人员”。大唐中南院专家指出，在前期预警阶段，以及早期火情的探测及抑制方面，都需要利用大数据进行管理，而如何利用好远程控制、BMS、EMS、AI等数字技术，真正起到预警并及时止损的作用，同样是行业需解决的难题。
另一方面，无论是储能系统内部，还是储能电站，都会有相应的消防安全配置。有业内人士分析认为，目前国外市场对储能消防的重视度并不高。而且，国内市场方面储能消防的投入同样偏低。
在储能系统的消防配置方面，据电池中国了解，国内电池企业主要通过设置可燃气体探测器、主动排气装置、防爆泄压装置，以及气体灭火等，确保电池热失控时的系统安全。根据项目配置不同，又会采用干粉、气体和液体等灭火介质单次或多次扑灭火灾并阻止复燃。针对国内储能消防的投入水平，中核五院的相关专家指出，系统消防配置加上储能电站火灾自动报警控制系统等，消防成本占整个储能电站投入尚不足2%，投入偏低。
02
至关重要的“电芯”安全
实际上，运维、消防不过是电池发生热失控后的“补救”方案。宁德时代储能事业部CTO、储能欧洲业务部总裁许金梅近期公开表示，储能安全只有“零事故”和“灾难”两个走向，宁德时代储能安全设计理念是前期的预防而不是后期的防护。
储能安全是一项系统的“大课题”，涉及电芯、机械件、电气设备等多个部件，以及产品本身的设计、运输、安装、应用、退役等全生命周期。其中，极为关键的当属于电芯层级的本征安全。这也是每次起火爆炸事故发生后，往往在真正的“元凶”还未明确，电芯已成为“背锅侠”的原因之一。
在电芯材料层面，早期发生起火爆炸事故的多为日韩系三元材料储能电池，中国储能电池则主要选择安全、可靠的磷酸铁锂电池路线。而此次德国储能电站起火事故中，电池产品采用的同样为磷酸铁锂电芯，这意味着即便是热稳定性更好的磷酸铁锂材料，仅靠材料本身并不能保证电池的绝对安全。
从材料本征上来看，磷酸铁锂材料要比三元材料电池更安全，所以国内在储能项目上目前普遍选择磷酸铁锂路线。“本质上对于小的磷酸铁锂电池的确如此”，中国科学院院士欧阳明高对此予以肯定。但他同时也指出，“大容量的电池，内部温度可以超过800度，这超过了磷酸铁锂正极分解的温度”“尤其要注意气体爆炸的风险”，此观点也为我们提供了极其重要的警示作用。
“凡事预则立”。国内在磷酸铁锂电池领域技术较早，产业链更为成熟，储能用磷酸铁锂开发更早，安全体系搭建也更为健全。从另一个角度来看，国外磷酸铁锂储能电池或许在技术层面与中国存在较大差异。但无论如何，尤其在当下中国电池企业生产的储能电芯向着更高能量密度迈进过程中，更需要通过不断优化工艺、创新结构、提升技术等方式，保证大容量储能电芯具备更高的安全性能。
在储能整体安全上，目前国内企业已从机理、电性能、安全和可靠性多个维度检测，保证安全性能。比如，为确保技术的有效性，宁德时代搭建了安全实证平台，模拟不同电网场景和运行环境的储能系统安全实证。今年4月，宁德时代“天恒”储能系统发布，据介绍，其“天恒”储能系统的电芯单体失效率能达到PPB(十亿分之一)等级。
尽管这一事件发生在国外，但在中国市场也引发了广泛关注，我们应当警醒。电池中国也在此呼吁，希望政府、企业、全行业都能认真重视储能产业的健康发展，尽快建立健全储能产业标准和监管，规范储能电站各环节设计，同时通过技术提升，尽最大努力杜绝任何一个可能存在的风险隐患。
