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全球最大储能电站也有安全问题,还得要这种材料来“救命”

   2024-06-19 集贤网7560
核心提示:储能电站又着火了!日前,全球最大锂电储能电站之一美国的250兆瓦的盖特韦(Gateway)储能电站被发现起火,大火被扑灭后几经复燃,
储能电站又着火了!


日前,全球最大锂电储能电站之一美国的250兆瓦的盖特韦(Gateway)储能电站被发现起火,大火被扑灭后几经复燃,并持续了六天之久,再次敲响了储能安全的警钟。今年以来,德国等地也发生了锂电储能电站起火事故,且伴随着复燃和多次爆炸的风险,这对众多车企热衷投资的储能领域无疑是一次严峻的考验。


随着新型储能正在全球高速增长,中国已成为世界最大的储能市场。截至2023年底,全国已建成投运的新型储能项目累计装机规模达到3139万千瓦/6687万千瓦时。中关村储能产业技术联盟数据显示,2023年中国新增投运新型储能装机规模21.5 GW/46.6 GWh,占全球新增装机接近50%,其中锂电储能占比97%,占据主导地位。

1、曾为世界最大电池储能电站



这起严重火灾发生在由圣地亚哥电网基础设施开发商LS Power的子公司Rev Renewables运营的Gateway储能电站的3 号建筑内。


LS Power 是一家专注于北美电力和能源基础设施领域的开发、投资和运营公司。自 1990 年成立以来,LS Power 已开发、建设、管理或收购了超过 42,000 兆瓦的发电项目,包括公用事业规模的太阳能、风能、水能、天然气发电和电池储能项目,以及超过 680 英里的输电线路。LS Power 已为支持北美基础设施建设筹集了超过 450 亿美元的债务和股权融资。


“通过在非高峰时段太阳能发电期间充电,并在电力需求高峰时段向电网输送能量,我们的电池存储项目提高了电力可靠性,降低了成本,并帮助我们的州实现了其气候目标。”LS Power可再生能源主管约翰·金(John King)在发布会上表示。


Gateway储能电站是当时全球最大的电池储能项目,使用 LG Chem 锂离子电池,占地 80,000 平方英尺。这个项目打破了之前由特斯拉供应的澳大利亚 150MW 项目保持的记录,尽管此后已被其他设施超越。


当时加州正在建设一波大型电池项目,其中许多项目旨在通过将太阳能发电转移到日落后的几个小时来替代即将退役的天然气和核电站。Gateway 是该系列中第一个上线的。它本身所产生的电力就比连接到CAISO管理的电网的所有其他电池还要多。


近年来,随着更多可再生能源进入加州电力系统,储能项目越来越受到关注。(详见:人类首次:电池储能成为单一最大电力来源)


在运营方面, John King表示,LS Power 通过向电力零售商和非营利性的社区能源商销售能源产品来支持 Gateway 的业务计划。其中一种产品涉及客户提供中午剩余的电力,Gateway 承诺在晚上存储并返回这些电力,从而使客户免受价格飙升的影响。


2、达成共识,解决安全隐患


其实上文介绍盖特韦(Gateway)储能电站用到的LG化学电池,近年来频频被曝出安全隐患问题。2020-2022年,LG均发生过曾因电池缺陷问题大规模召回相关车型。据电池百人会报道,截至2023年9月,LG能源在全球报告了73起电池热失控事件。今年2月5日,澳大利亚竞争与消费者委员会还发布文件,建议强制召回存在安全风险的LG储能电池。


储能电池爆燃的同时,近期,电动汽车自燃事件亦是频发,引发了公众对电池安全性的广泛关注。广东深圳、天津、黑龙江哈尔滨、上海等地相继报道了多起电动汽车自燃事件,涉及极氪汽车、哪吒汽车、特斯拉、广汽等多个新能源汽车品牌,甚至包括干线物流的新能源货车起火事故。


储能和电动汽车领域电池安全性占据关键地位的当下,车企在技术创新和市场扩张过程中,必须将电池安全置于核心战略考量之中,业内也将解决锂电池安全隐患排在了重中之重的地位


为了确保储能与动力电池系统的稳定性和安全性,车企应当通过提升电池管理系统的精确度和可靠性,以及采用先进的塑化技术,增强电池包的物理防护能力,减少外部冲击和内部短路导致的安全事故,从而在储能和电动汽车领域赢得消费者的信任和市场的认可。


3、万亿赛道,还要塑化来帮忙


在此背景下,确保锂电储能的安全性成为车企在储能产业布局中的首要任务。塑化制品在储能产品上的应用已经成为提升储能系统安全性的关键,助力车企与电池龙头在这一万亿级赛道上稳健前行。


当前大量塑化制品应用于电池电芯(储能安全核心)之中。在电芯之间增加安全隔离垫,加气溶胶等,如果单颗电芯发生热失控,可确保后续不蔓延,可以阻隔空气。


锂电池的正、负极材料在150~200℃是相对稳定的,这就对电芯隔膜材料的阻燃性质提出了更高的要求。目前隔膜主要由聚乙烯、聚丙烯等材料制成,阻燃性隔膜电解液润湿性和耐热性能优异,可以很好地避免事故发生,因此备受关注。


塑料隔膜外,在电池的主体材料短期内不可能被替代的情况下,提升电解液的阻燃性是提升锂离子电池安全性的有效途径。将阻燃剂添加到电解液中,可以有效提升有机电解液的阻燃效果,采用这种方法几乎不增加电池成本、不会改变生产工艺、基本不影响电池电化学性能,改善电池的安全性能。


当前,巴斯夫、SABIC、科思创、东丽、塞拉尼斯、道默、阿科玛、恩骅力等塑化相关企业都纷纷针对动力电池与储能电池阻燃提供了自身独到的塑化解决方案。


巴斯夫、长三角物理研究中心及卫蓝新能源科技有限公司共创合作,推出的一系列用于下一代固态电池包的轻量化、高效热管理、耐热失控和可循环回收的材料解决方案。


东丽提出多项实例,通过使用碳纤维和树脂使飞机及汽车等交通工具的重量减轻,提供电极材料、电解质膜和电池隔膜等电池材料,并提供PCR/PIR等多种可回收材料。


塞拉尼斯推出的锂电池隔膜,具有高强度、低厚度,可实现更高的能量密度和电池寿命,同时高离子渗透性,可实现更快的高功率充电……


在储能领域这一万亿级市场的蓬勃发展中,储能电池的安全性与性能提升成为关键。尽管市场潜力巨大,但“劣币驱逐良币”的现象以及低价中标策略,严重威胁了储能行业的健康发展。


塑化技术与塑料制品的创新与应用为确保储能电池的安全与效率提供了坚实的基础。展望未来,在政策层面不断引导支持高质量材料与技术研发,优化市场环境的大背景下,储能行业将迈向更安全、更高效的方向发展。


文章来源: 专塑视界,报人刘亚东

原文链接:https://www.xianjichina.com/special/detail_550635.html
来源:贤集网
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