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储能电池强制性标准正加快制定

作者:记者 苏南 来源:中国能源报 发布时间:2022-09-11 浏览:

中国储能网讯:“我国储能产业正在蓄力加速,储能的黄金时代大幕已徐徐拉开”“在产业蓬勃发展的背后,存在不少亟待解决的难题”“储能安全问题是行业面临的最严峻挑战”……在中国能源研究会、中关村储能产业技术联盟日前主办的“中国能源高端论坛——储能安全与风险防控”论坛上,不少专家和企业人士发出各种各样的感慨。

与会人士普遍认为,新型储能是构建新型电力系统的关键支撑,必须以安全为基础,以安全为前提,实现高质量发展,目前的重点和难点在于,新型储能建设运营不够规范、安全管理有待强化、预警和处置能力有待继续提升。

高速发展背后安全隐患增加

2015年,我国超越日韩成为全球最大的锂离子电池生产国和使用国。2021年,我国储能产业实现跨越式发展,全年新增电力储能装机规模首次突破10GW,同比增长231%。同时,各地发布的储能规划目标也已超国家“十四五”规划目标。目前,我国储能项目大型化趋势日渐明显,其中首个百兆瓦压缩空气储能项目已经并网调试运行,百兆瓦液流电池项目在建,还有70余个百兆瓦级项目处于规划、建设中。

“随着全球储能市场爆发,大规模储能项目越来越多,单个储能项目规模越来越大,储能安全隐患也随之增大。”中关村储能产业技术联盟理事长、中国能源研究会储能专委会主任委员、中科院重大科技任务局副局长陈海生表示,据不完全统计,近10年来全球发生储能安全事故61起,2021年以来已发生18起。

据了解,公开的事故调查报告表明,储能安全涉及建设运行的整个周期,除了关注储能电池本身的安全之外,还要从电气安全、系统集成、监控、事故预警、灭火和应急措施等不同层面实施改进。业内认为,一方面要加快研发高效安全储能技术,另一方面要尽快完善储能产品标准和检测认证体系。

三道防线保障系统安全

业内专家认为,储能电站的电池堆、电芯、模组等每个环节均可能引发事故。目前公开披露的储能电站起火事故中,约80%以上为三元锂电池,且事故多发生在电站调试、充电或充电休止中。

“锂离子电池热失控机理是:充放电循环等物理热积累了初始热量,负极表面隔膜分解融化焦耳热诱发主控反应。由于热量积累,热失控向后续电池的传播时间越来越越短,其产生的连锁效应对储能电站造成的破坏不可估量。”中国科学技术大学教授、欧盟科学院院士孙金华分析,“我们研究发现,总热量的12%通过热传导传到相邻电池,足以使其热失控。”

宁德时代新能源科技股份有限公司系统安全总工陈小波表示,储能系统复杂度高,并非储能变流器与电池的简单组合,需结合应用场景、系统高电压和大规模集成的特点进行系统设计,设计理念底线思维是储能系统单个电池热失控时,系统不发生热扩散。

在北京海博思创工程技术中心负责人吕喆看来,安全性就是系统失效的概率和系统失效以后带来的影响综合叠加的结果,而本质安全就是要将系统失效的概率降至最低。“为此,需要在电池安全、集成安全、管理安全以及主动安全四个维度均实施技术保障,从而确保整个系统的安全性。”

对此,孙金华提出三道防线技术路线:在电池开发方面,研发难燃不燃的电池材料,构建本体安全电池体系第一道防线;在电池应用方面,通过多信号融合和基于热失控模型的预警,建立电池使用过程安全的第二道防线;在火灾处置方面,研发多次灭火技术,抑制电池复燃,形成消防安全第三道防线。

多种电池标准空白待补

据记者了解,目前储能电池的国际标准制定已覆盖基础标准和部分常见的产品标准,但针对锂离子电池材料与关键部件、制造工艺与设备、新兴产品类标准尚未制定,比如锂离子电池电极材料、制造设备、检测设备以及平衡车、无人机、机器人电池等产品均无标准可依。

“国内目前已发布的锂离子电池强制标准仅有3个。”中国电子技术标准化研究院安全技术研究中心副主任、工信部锂离子电池安全标准特别工作组组长何鹏林直言,按照标准化法规定,涉及安全、环保等方面的产品需制定强制性标准,我国已发布汽车电池、便携式电池、不间断电源等3项电池标准。

“目前,工信部正在修订《锂离子电池综合标准化技术体系》。此外,储能电池强制性国家标准正在起草,电动自行车的电池强制性国家标准正在立项。” 何鹏林表示,“我们计划今年9月完成储能电池强制性国家标准的征求意见3稿,10月召开标准讨论会,今年12月召开标准审查会。”

何鹏林还透露,目前锂离子电池安全标准特别工作组成员单位290余家,包含了业内主流电池企业、封装企业、宿主设备企业、检测机构、科研机构等整个储能产业链上下游。“我们希望标准制定发布后,能大幅提升储能领域的电池安全性。”

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关键字:锂电池

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