特斯拉再起火！从电池路线看储能安全如何破局

蓝狮平台资讯9月20日，美国加州蒙特雷县MossLanding电池储能项目中的特斯拉Megapack储能系统引发火灾。据了解，该储能项目分别在2021年和2022年2月也发生了两期火灾事故。

尽管引起储能事故的原因众多，如电池管理系统故障、监控预警不及时、运行环境存在隐患等，但业内普遍认为，引发事故的主要原因还是来源于电池自身。

储能安全的“最大威胁”

目前业内普遍使用的储能电池类型主要有四种，三元锂电池，磷酸铁锂电池，钛酸锂电池以及铅酸蓄电池。三元锂电池由于能量密度大、电量高的特点，前期受到市场青睐，但随着三元锂电池大规模应用，安全问题也随之暴露。

以韩国为例，韩国各大电池企业以三元锂电池为主流产品，据韩媒报道，韩国的储能电站接连发生重大连环起火爆炸事件，仅在2017-2022期间，就发生了35起爆炸起火事故，电池路线多为三元锂电池。

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通过这些事故，各国开始重新审视三元锂电池，去年3月，比亚迪进行了一次公开的动力电池“针刺穿透测试”直播。实验当时，三元锂电池在遇到针刺瞬间出现了剧烈的温度变化，产生燃烧爆炸。

CCTV-10《实验现场》也曾经对包括三元锂电池在内的三种类型锂电池进行重力挤压测试，结果依然是三元锂电池承受不住重力作用，发生了起火现象。

由此可见，当前储能电站最大的安全隐患就是三元锂电池。

国家能源局发布《防止电力生产事故的二十五项重点要求（2022年版）（征求意见稿）》，其中首次明确要求，中大型电化学储能电站不得选用三元锂电池、钠硫电池，不宜选用梯次利用动力电池。两种锂电池彻底从中大型电站被“除名”。

钛酸锂电池安全性一枝独秀

央视财经10月7日报道，我国的锂电池已成为出口爆款产品。锂电池如何做到行业领先？主要原因在于我们攻克了四个关口，第一个就是储能设备寿命，第二是充放电时的稳定性，第三是在极端温度下的使用效率，最后就是电池的安全性。

目前，我国储能电池中锂电池占据绝对主导地位，截至2021年底，锂离子电池市场份额超过90%。

传统的锂电池是以石墨为负极材料的。在首次充放电时，电解液会在电池负极表面发生还原反应，形成一层覆盖于负极表面的钝化层，即SEI膜。当电池温度过高时，SEI膜和电解液、电极材料发生化学反应，释放出高热量引发热失控，导致磷酸铁锂电池短路，从而引发电池起火、爆炸。

格力钛创新研发的钛酸锂电池，使用钛酸锂代替了石墨，这种钛酸锂负极材料具有更强的稳定性和安全性。

钛酸锂材料几乎不形成稳定性较差的SEI膜，且对锂电位较高，不会析锂或形成锂枝晶，具有三维的锂离子扩散通，表面不形成固液界面钝化膜；同时具有自我保护功能，短路时可由导电相变为高阻相，在一定程度上也抑制热失控。

经中国兵器装备集团兵器装备研究所测试试验中心、中国兵器装备特种产品质量监督检测中心进行浸水和枪击性能检测结果显示，格力钛电池在水中浸泡2小时后，无漏气、无漏液现象，而后在自然温度条件下进行枪击，均未爆炸、未起火现象。

钛酸锂电池中的负极材料还具有稳定的三维晶体结构，在充放电过程中材料结构几乎不发生变化，钛酸锂电池经过针刺、电钻、切割等破坏性试验，均未发生起火、爆炸现象，其安全性得到了实践印证。

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在进行过充、过放实验时，钛酸锂单体电池以1A电流充电至规定电压的1.5倍后停止充电，或以1A电流放电90分钟，整个实验过程中，电池不漏液、不爆炸、不起火。

2022年,格力钛新能源“一种钛酸锂复合材料及其制备方法、负极片及锂离子电池”发明专利，成功入选中国专利奖金奖名单，摘得锂电池行业内的发明专利“首金”。

该专利技术通过格力钛自主研发的介孔微球钛酸锂材料自晶化构建技术，形成纳米颗粒构筑10nm介孔的独特中空微球形貌，所制备钛酸锂材料倍率性能突出，进一步适宜大倍率工况，大幅度提升电池安全性能。

2021年，格力钛研发生产的钛酸锂电池被工业和信息化部、中国工业经济联合会联合评选为“国家制造业单项冠军产品”。

目前在格力钛投放市场的储能项目中，因电池诱发的安全事故为零，其高安全性能高度符合新能源汽车及储能电站运营需求。

安全是储能产业规模发展的基石，去年以来，国家多次出台政策强调储能安全，此次特斯拉储能电站起火事故也再次敲响了行业的安全警钟，推广更安全的格力钛电池，让更安心的技术为储能的未来保驾护航。