鋰電池會面臨“風流總被雨打風吹去”嗎?
撰文 | 老秦論見
出品 | 星球儲能所
近來,電動自行車起火爆炸事故屢登熱搜。
尤在2月23日,南京雨花臺區一小區電動自行車起火引發火災,致15人遇難44人受傷,迅速引發全國關注。
※ 2·23南京火災發生現場濃煙彌漫
盡管對不少人而言,在這起轟動全國的重大傷亡事故以前,近些年對電動自行車火災最大的印象或許就是“禁入電梯”規定背后的事故教訓。
但事實上,根據國家消防救援局統計,2023年全國共接報電動自行車火災2.1萬起,相比2022年上升17.4%,這一數字仍在逐年攀升。
另據北京市消防救援總隊通報顯示,2024年1-2月,北京市已共計發生電動二輪車、三輪車火災61起,其中56起均由電池故障造成,占比將近92%。
倘若是把目光投向全球,遙在大洋彼岸的美國紐約也是深受同類火災之苦。
據環球網援引《紐約郵報》3日報道,紐約市消防局負責人丹尼爾·弗林表示,2019年紐約市消防局共記錄了30起涉及鋰電池的火災,2021年增加至104起,2023年飆升至268起。
早在2022年NPR就曾報道指出,在紐約市平均每周發生四次電動自行車或電動滑板車電池起火的事件。
電動自行車等電子移動設備中使用的鋰電池,已成為紐約當地火災的主要誘因。《華盛頓郵報》公開數據顯示,2024年前兩個月,紐約市消防局已記錄31起此類火災,造成1人死亡、26人受傷。
※ 去年11月,3人在一場鋰電池導致的火災中喪生
圖源:《華盛頓郵報》
事實上,盡管在電化學儲能行業有萬千種理由論證鋰電池的優勢所在。
卻也有不少市民及網友,在實際生活應用當中對更加輕便、能量密度更高的鋰電池主流選擇并不看好,而這種質疑也往往聚焦于鋰電池的安全性問題。
※ 電動自行車起火話題下,對鋰電的質疑之聲甚多
客觀而言,鋰電池相較于過去占據市場主流的鉛酸蓄電池確實更為“嬌貴”。
鉛酸電池自身的物理化學性質決定其通常不會發生自燃,更不會發生爆炸,引發嚴重事故的幾率相當之低。
過充、過放、強制放電的“電濫用”,外部加熱、過熱的“熱濫用”,穿透、碰撞、震動、浸沒等“機械濫用”,卻都可能導致鋰電池熱失控并走向不可逆的劇烈燃爆。
甚至基于鋰電池的基本特性,在零度以下充電都可能導致鋰枝晶的生成,進而刺穿隔膜造成電池內部短路,最終造成起火爆炸。
這對不少并不了解鋰電池電化學性質的終端用戶而言,是絕對的知識盲區,也是藏在身邊的安全隱患。
值得一提的是,鋰電池起火的消防處置也區別于傳統火災。
噴射干粉覆蓋表面從而隔絕氧氣促進進一步燃燒的干粉滅火器,并不能阻止鋰電池內部升溫及釋放易爆氣體,甚至可能為電池增加一層隔熱膜,導致持續升溫、燃爆加劇。
用水處置也是相關火災的應對思路之一,不過小水自不必提,“大水漫灌”就一定能解決問題嗎?恐怕也不盡然。
去年8月,珠海一處物流園內鋰電池儲能柜突發起火,消防人員30分鐘內撲滅明火,然而在后續冷卻降溫過程中電池柜卻再度爆燃。后經持續出水壓制并轉移至空地進行長達9小時的冷卻降溫后才最終解除危險。
而在更多大規模的儲能電站項目中,放任電池自行燃燒殆盡仍是最優選擇。
在去年特斯拉澳大利亞昆士蘭州起火事故中,當地一家汽車專業媒體便報道稱:“緊急救援人員警告,大火可能會燃燒幾天,特斯拉也告訴他們不要試圖完全撲滅大火。” 任大火燃燒數日已成大型儲能項目起火事故的常態。
※ 特斯拉電池儲能項目火災報道
不過,盡管當前鋰離子電池以其多年積累的行業規模與技術經驗,穩坐動力、儲能兩大電池市場頭把交椅,行業也始終沒有什么對鋰電池的“迷信”可言。
在儲能領域,從功率型儲能轉向容量型儲能大勢所趨,長時儲能已漸成項目主力。全釩液流、鈉電池等技術路線日漸成熟,已成為不少對安全格外注重的業主方跟蹤考察的焦點。
國家電投便對鉛碳電池路線青睞有加,其湖州綜合智慧零碳電廠“和平共儲”項目,也是目前世界上規模最大的鉛碳儲能電站,電站容量達到100MW/1061MWh。
而在電動二輪車、小型車賽道,鈉電池也在逐步作為鉛酸電池、鋰電池之外的第三種選擇登入市場。1月5日,江淮釔為全球首款鈉電池量產車正式交付,新車搭載的正是中科海鈉提供的32140鈉離子圓柱電芯。
不過,要就此認為鋰電池未來勢必面臨“風流總被雨打風吹去”,老秦倒覺得可能性也微乎其微。
一方面,鋰電池高能量密度的根本優勢使其在動力電池領域的主流地位不容撼動。
鈉電盡管可能會有更低的成本及更高的安全性,但多半只能在小型車市場分一杯羹,至于全釩液流動力電池、壓縮空氣動力電池那便純屬是無稽之談了。
另一方面,鋰電行業多年的產業積累及技術研發,足以在未來解決許多當前弊端,為該技術路線的發展鋪就道路。
全固態電池的大規模量產有望在根本上解決鋰電池的本質安全問題,而現階段磷酸鐵鋰在4h儲能項目招標中的統治地位,以及儲能廠商如海辰在去年發布的1130Ah長時儲能專用電芯,都對鋰電穩固的行業站位有相當的象征意義。
比較有意思的是,就在南京火災發生的兩天后,比亞迪旗下弗迪電池便在官微發布一篇名為《根治電池安全隱患 守護民生安全底線》的推文。
公司表示經探討決定,弗迪電池決定將把乘用車的研發成果應用到兩輪車領域,加大兩輪車的研發投入,協同各方正能量,開發出能上樓的安全電池。
行業蒸蒸日上、企業野心不減。未來與鋰電池打交道的日子,還長著呢。