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11月6-7日，由起点钠电、起点锂电、起点充换电、起点研究院（SPIR）联合主办的2024起点钠电行业年会、2024起点锂电&两轮车换电行业年会（同期举办：2024第十届起点金鼎奖颁奖典礼/CINE中国钠电展）在深圳山燕子湖会展中心A馆隆重举办，现场1500+产业链嘉宾齐聚盛会，共探行业新篇章。
7日，在2024起点锂电&两轮车换电行业年会——专场一：大动力及储能电池专场，鹏辉能源 研究院 助理院长 闫龙龙博士发表了《如何破解规模化储能安全难题》的主题演讲。
鹏辉能源 研究院 助理院长 闫龙龙博士 鹏辉能源 研究院 助理院长 闫龙龙博士
以下为现场实录：
闫龙龙：各位尊敬的来宾、同行们，大家上午好！今天想给大家分享的是《如何破解规模化储能安全难题》。
鹏辉能源专注于做储能板块，近3年我们一直转型做储能业务。从电芯到系统集成，我们都做了非常多项目，也有很多经验。
先说下背景。我们都能切身感受到，最近几年储能行业正快速发展，规模化起来以后，特别是在政府的支持力度下，增长率非常高。大家觉得2023年像是寒冬一样，而且今年看很多企业的营收规模出现了负增长，但是实际上整个行业的出货量是快速增长的过程。在此过程中，据不完全统计，在储能领域有6.5万家相关的企业。在市场竞争的下，加上材料价格下探，电池价格已经在0.3元/瓦时，这是历史上最低的价位。
前两年各个企业都上新产线，力度非常大，导致今年甚至延续到明年，各个厂家真正的开工率不高，很多企业都没有达到一半的开工率，形势比较严峻。
除了市场竞争以外，我们最担心的一点是，企业要生存，价格又这么低，很多企业产品的质量就很难保证，这也是一个国内储能市场的通病问题。储能前两年就发生过很多安全性的问题，近5年都有上百起相关事故发生。包括今年最近几个月份，很多电池厂自家厂房发生起火事故，安全的重要性不言而喻。
电池本身是一个储能的装置，它有很多相关的安全特点：
1.隐秘性。电芯或者是系统发生严重事故之前，很难提前预判它，这是目前很大的问题。
2.破坏性。它的破坏性非常强，可能一瞬间就发生起火或者是爆炸，导致硬件的损坏，甚至是人员相关的隐患，这是非常可怕的事情。所以，需要我们从最根本的底层，保证系统的安全性。
系统分几个层级：首先是材料体系的安全；其次是电芯的设计、生产制造环境的质量安全；第三是系统的设计和生产安全；第四是如何在长期使用下的系统安全，在长的使用周期内，如何稳定持续保证它不发生事故，这才是最重要的事情。
储能市场上，电芯都统一化采用铁锂体系，由于磷酸铁锂的稳定性和循环性，比较适合作为储能的材料。但是铁锂体系也不能做到100%的安全。
我们今年做的很重要的工作是开发阻燃的凝胶电解液，有很多同行也在做相关的工作。在传统的电解液里采用阻燃或者是可以凝胶化的电解液，确实可以让电池在热失控下发生起火的概率能够降低。我们现在最大的应用难题是目前的添加剂成本贵，推广起来非常有难度。但是这个技术，是可以去提升电芯本身的安全。
在隔膜的改性上，通过一些改善，涂层或者是其他技术的改善，我们也做了很多表征，200度的耐高温在针刺情况下保证没有发生刺穿，耐热温度从130度提升到200度以上。
目前整个行业都在被动地提升电芯的容量和能量密度，比如280ah到314ah，这种产品的迭代有它的好处，能降低集成侧的成本，但是对电芯本身，我们不断压缩了它的空间以后，存在的现实问题需要解决。
下面分享我们在产品开发过程中遇到的问题。
市场主流生产的是314电芯，很多同行把电芯在高度上做得非常的极限，在卷心的宽度也做得非常的极限，电芯容量提升以后，在同样的壳体空间以来，它的产热、产气，包括产气量和产气速率都是增加的，增加了以后，你反而把内部排气的通道缩减，这件事情不是通过材料就能够完全避免，这一定是遗留的很大问题。有时候我们抽检几个电池没有问题，但是长期使用以后，电芯在持续的膨胀过程中，三年、五年以后呢？相关的电池企业需要关注相关的事情。
除了结构上，还有工艺上，电芯是生产制造出来的，它是非常耗时的，整个流程需要20天以上，每一个工序对它都有很大的影响。有几个关键点：
1.电芯负极成膜的稳定性，这是对安全有影响的环节。我们也做了分段画层的工艺，在不同阶段控制成膜的速度，保证它的致密性。
2.负极的匹配，因为电芯随着负极消耗，在长期使用以后，特别是负极的损耗，它的容量降低，后期的安全性，不能说一开始没有问题后面就没有问题，我们得保证整个生命周期的安全。
3.加工过程中，如何保证界面的贴合。现在看起来好像很简单，整个电池的界面做得好，目前对行业依然是非常困难的问题，做毫无瑕疵的负极极片还是很难的。我们也拆解过整个行业里的很多头部企业，拆完以后，负极完全没有黑斑、析锂，现在没有一家能够稳定做到这样的水平。这两年我们也下了很多功夫，做隔膜定形选型。
刚才讲的主要是电芯，电芯是系统安全的基石，但是整个系统还是面临很多的问题。
首先要呼吁，大家一定要在电芯的成组做好隔热，不能因为成本的问题降低对热失控的风险。成组如果不做隔热是有问题的，不做好隔热也是有问题的。隔热是目前能够解决热失控扩散唯一的最好的途径，这是别无选择的。当然，也要做好检测和预警工作。我们自己做了非常多的投入，包括灭火的方式、报警的检测。
整个系统的安全，就涉及到更多的层面。电芯还有一个比较重要的难题是如何提前去预测它的迹象，找到电芯存在的安全隐患，监测的功能要做得更细。同时做好电池舱与电池舱之间的隔离，还有一些消防、喷淋方式、灭火选型，这些是系统性的工程。
除了硬件，软件也很重要。有好的硬件，没有好的软件，也做不到绝对的安全。现在落地的项目里，往往出现过充、过放或者是其他的安全隐患，这些主要是智慧系统没有做好，如何管控好、监测好电芯的关键参数，包括电压、压差问题、温度一致性问题，甚至包括它在电压保护上，怎么样能够提前做好预警，能够毫无遗漏保证整个系统长时间稳定，这是我们使用智慧系统的方向。
最后，储能行业安全依然是非常大的问题，有责任的企业要守住安全的底线，谢谢大家！
注：本文根据速记稿件整理，未经演讲者审核！
