清華四川能源互聯網研究院綠色儲能研究所所長陳永翀:只有做到電芯級別的本徵安全才能放心地大規模推廣新型儲能
21世紀經濟報道記者費心懿 成都報道
11月19日,由南方財經全媒體集團指導、21世紀經濟報道主辦、中國國際光伏與儲能產業大會組委會支持,長三角太陽能光伏技術創新中心和21世紀經濟報道新能源課題組作爲智庫支持的2024第七屆中國國際光伏與儲能產業大會暨21世紀“新能新質”綠色能源發展論壇在成都隆重召開。
清華四川能源互聯網研究院綠色儲能研究所所長陳永翀以《新型儲能產業與本徵安全發展方向》爲題作主旨報告。
陳永翀談到,當前儲能產業有兩大共識:第一,新能源大規模發展一定需要儲能的支撐;第二,隨着未來可再生能源併網比例的提高,所需要的儲能時長會越來越長,甚至未來會涉及到跨季節的儲能需求。
“對於新型儲能來說,因爲90%左右都是鋰電儲能,儲能的安全性受到大家高度關注。”陳永翀提出,國際和國內有很多儲能行業的安全事故報道。以往,大家關心的是怎麼不讓電站着火,現在發現從生產、運輸、應用、回收等全產業鏈環節都出現了安全隱患,尋找應對之道是行業發展的重要議題。
11月6日,工信部發布了《新型儲能製造業高質量發展行動方案(徵求意見稿)》提到,要突破儲能電池本徵安全技術。
陳永翀解釋,本徵安全也稱爲本質安全,是指正常工作和一定濫用條件下,有措施使得對象單元不發生熱失控,從而切斷燃燒爆炸的誘因。
陳永翀強調,“對於本徵安全來說,有不同的對象,最難的是電芯級別的本徵安全。只有做到電芯級別的本徵安全才可以放心地、大規模地推廣新型儲能。”電芯級別的本徵安全是指,電池單體在正常工作和一定故障狀態下,不發生熱失控,不燃燒不爆炸。
值得注意的是,本徵安全不等於本體安全,也不等同於主動安全。本體安全指電池本身(本體)的熱穩定性和可靠性,強調在各種工況下電池自身發生熱失控的可能性及發生燃燒爆炸的危險程度。主動安全強調事故發生前的主動措施,但是沒有談到效果,比如一定不能發生熱失控,以及這個事故到底是哪一個事故,沒有明確。同時,本徵安全不等同於絕對安全,理論上任何含能載體都不可能絕對安全,但是本徵安全是一個可以追隨的方向。
目前,電芯級別的本徵安全包括三個方向,第一是水系電解液電池、第二是全固態鋰離子電池、第三是安全劑可以注入電芯內部的半開放儲能鋰離子電池。
陳永翀介紹,我們關注的是,儲能安全不僅是電站安全,希望也能在產業鏈方面有所創新,做到生產、運輸、應用和回收全產業鏈的本徵安全,因此必須突破現有的前端電池後端集成的不安全的產業鏈模式。
陳永翀團隊開發的半開放鋰漿儲能專用電池是世界首款超大容量千安時半開放儲能鋰離子電池,具有本徵安全、延壽降本、綠色回收等顛覆性技術特點。
同時,該技術方向可以解決儲能電池的運輸安全問題。具體來說是指,這類產品可以固液分離,因此在運輸方式上可以作爲普通貨物運輸,而無需如鋰離子電池運輸過程中需要申報危險品等要求,並且能夠解決產品出口過程中的原產地證明問題,爲未來新型儲能產業的國際化發展奠定基礎。
陳永翀強調,對於新型儲能行業而言,過去一年產品價格的大幅下降其實已經爲產業大規模發展奠定了成本基礎。通過創新技術來進一步解決安全、壽命、回收的難題,新型儲能放心地大規模發展的時代即將到來。