安全是儲能技術迭代第一要素

　　立足降本增效，今年圍繞20尺儲能柜容量競爭異常激烈。業內普遍認為，當前500Ah+產品還未得到充分驗證，電芯容量已接近700Ah+，高容量密度如何保障儲能的安全性?

　　因便捷的運輸和適中的容量，20尺儲能柜正成為眾多企業競相角逐的焦點。立足降本增效，今年圍繞20尺儲能柜容量競爭異常激烈。而為在激烈的市場競爭中脫穎而出，各儲能設備制造商紛紛加大研發投入，提升容量，劍指降本。

　　但業內普遍認為，當前500Ah+產品還未得到充分驗證，電芯容量已接近700Ah+，市場真的需要容量越來越大的電芯嗎?高容量密度如何保障儲能的安全性?技術更新的發力點又在哪里?

　　大容量儲能需求并不迫切

　　目前，很多企業雖然都在推廣儲能新產品，但實際上，能夠實現電芯500Ah+量產的企業并不多，大約只有五六家?，F實情況是，280Ah+電芯的應用仍然較普遍，300Ah+的電芯正被接受。

　　“2023年280Ah+電芯還是主流，今年各廠家已經在清庫存的路上”“5MWh的儲能系統還未批量生產，6MWh+儲能系統就要走馬上任”“8MWh甚至更高容量的儲能系統也會很快面世”“個別廠家已經在研發1000Ah+的儲能電芯”。多位業內人士近日向記者感慨。

　　天合儲能總裁孫偉指出，雖然磷酸鐵鋰是相對穩定的一個電化學體系，但無限放大，內部散熱會成為制約其發展的瓶頸。“所謂‘大’，只是一個發展方向，但并非無止境的發展。”

　　談及技術迭代，多位業內人士坦言，不怕大容量的儲能產品的迭代。因為在推出儲能迭代新產品的同時，下一代產品也基本上開發到80%，所以擁有獨特技術或設計能力的企業將脫穎而出。

　　中天科技(600522)新能源產業集團儲能事業部總經理范宏軍接受記者采訪時表示，借助高新技術的研發投入和精確的成本控制，儲能行業才能得到健康發展，所以儲能企業幾乎每年都對新產品更新換代。“但是，新產品的推出需要經歷各種嚴格的驗證和測試，并非立即就能應用到市場。”

　　采訪中，不少行業內外人士均對儲能電芯大型化的衡量標準充滿疑問。

　　“其實，業主和客戶端對儲能大容量新產品的接受程度仍然有限。”天合儲能產品管理總監鄧偉告訴記者，“海外客戶表現得尤為明顯。他們更關注產品的穩定性和一致性，對容量的快速迭代保持謹慎態度，希望產品得到實際運行的驗證。同時，海外客戶會綜合考慮國內廠商交付、運維、售后服務的綜合能力，不單一考量產品能力。”

　　在昆宇電源股份有限公司副總裁宋柏看來，大容量電池的潛在安全風險是客觀存在的，單一大容量的電芯在發生熱濫用過程中會產生更多可燃氣體，一旦遇到明火會造成迅速燃燒和熱蔓延，進而對整個系統帶來更高的安全風險。單從材料體系來解決這個問題，實施難度較大，更改電解液組分等手段，對電池的整體電化學性能又是一個負向影響，綜合成本會大幅提高。”

　　業內人士認為，工商業儲能領域應用場景多樣，并不是一味大型化才能占領更多市場，反而是不斷技術創新、守護儲能安全“生命線”的企業，更能站穩市場。

　　安全涉及儲能全產業鏈

　　隨著技術迭代加速，要確保儲能系統的安全，企業需要從數字化生產、全生命周期管理、效率提升等方面全面把控。同時，要充分考慮應用場景、運維安全、退役安全等因素。在業內人士看來，全方位關注儲能安全，將有效推動行業健康發展。

　　“儲能安全是涉及多方面的大課題。”新能安首席技術官袁慶豐向《中國能源報》記者表示，“作為儲能研發人員，我們需要從第一個環節到最后退役的環節反復掃描、思考，哪個環節有漏洞還未想到。尤其在產品設計階段，研發團隊需要綜合機械結構設計、電氣系統設計、熱管理、化學材料的安全性等多個方面。在電芯等易燃易爆危險品的設計中，除物理保護外，還需要考慮電氣方面的BMS板設計、數據采集、高壓與低壓電氣的安全等。產品制造出來后，還需要通過嚴格測試，確保其滿足各種國際和國內的安全標準與法規。”

　　宋柏接受《中國能源報》記者采訪時表示，解決好儲能電池出現故障后的前期預警，可有效地對風險電池進行系統隔離，避免繼續應用導致隱患放大進而造成事故。“針對電池間、電池模組間、電池簇間、直流側系統間多個維度的熱蔓延隔絕方案，是比較有效降低安全事故擴展的重要手段。隨著模組級消防系統的應用，可以在熱蔓延的基礎上迅速響應并處理風險電芯，在時間上延緩熱蔓延風險，同時新型消防材料的應用會進一步降低電池失效時溫度，減緩可燃氣體的產生速度，為進一步實施安全措施爭取寶貴時間。”

　　孫偉認為，在產品結構上，可通過優化內部物理結構來減少因環流造成的發熱過熱，從而降低安全風險。同時，在遵循積極創新研發的基礎上，研發新配方電芯，特別是能夠耐受高溫的電芯。“這一科研進展一旦成功推向市場，將極大提升儲能產品的安全性。”

　　全面把控安全最關鍵

　　儲能系統涉及電芯、機械件、電氣設備等多個部件，任何一個環節的失誤都可能導致安全事故的發生。在業內人士看來，儲能企業不僅要考慮產品本身的設計、制造、驗證和測試階段，還應該將運輸、安裝、應用、退役等全生命周期環節納入考量。

　　在范宏軍看來，儲能系統產品設計中需考慮各種安全因素，如電芯材料選擇、電芯的生產控制、工藝水平到系統設計的電氣間隙、爬電距離以及集成元氣件的選擇等。

　　“在儲能產品安全方面，電芯層級的安全管控至關重要。”新能安儲能事業部總裁朱巖松向《中國能源報》記者表示，尤其電芯下線之前，會有幾千個質量監控點，監控溫度、濕度、灰塵等。以長循環、高安全、耐低溫、防熱失控為核心的技術至關重要，通過數字化生產和智能制造，優化生產工藝，確保電芯質量，實現PPB級別的電芯。

　　袁慶豐強調，儲能產品的安全性能必須在各種應用場景下得到驗證，包括家庭環境中的使用條件，以及戶外可能遭遇的惡劣天氣等。“研發人員在設計產品時要從用戶視角出發，充分考慮使用和維護過程中的安全問題。此外，退役階段要妥善處理退役產品，避免對環境和人身安全造成影響。”

　　文丨本報記者蘇南