三元电池退出储能电站市场 钛酸锂或将起飞成安全主流技术

6月29日，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）》（下简称“《征求意见稿》”），提出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。《征求意见稿》对电化学储能电站的场址、电池设备间、运维等多方面做出详细要求，可见对电化学储能电站安全问题越来越重视。

6月3日，法国某光伏储能电站的一个装有锂电池的储能集装箱发生火灾，不完全统计，这是2022年第14次储能火灾；4月18日，美国亚历桑那州盐河变电站内锂离子储能设施发生火灾，闷烧和冒烟长达5天；1月12日，韩国sk能源公司电池储能大楼发生火灾；2021年7月30日，位于澳大利亚的特斯拉旗下最大储能电站发生火灾，大火燃烧4天才被扑灭。

过去十年储能产业发展在技术、应用、商业模式等方面都取得了很大进展，但产业快速发展带来的安全问题，一次次引起全社会的焦虑。储能安全是系统性问题，事故诱因众多，如电池管理系统、电缆线束、预警监控消防系统、运行环境等因素，但行业专家认为，引发储能安全事故的首要原因还是电池自身

数据显示，在电化学储能的技术路线中，锂离子电池是电化学储能主要技术形式，2020年锂离子电池的市场占比达92%，钠硫电池和铅蓄电池占比分别为3.6%和3.5%，液流电池为0.7%。

随着电池电极材料研究的快速发展，目前已拓展到了三元系、钛酸锂等多种电池体系并存，锂离子电池负极材料主要以碳材料、钛酸锂为主。三元锂电池的负极为碳材料，由于碳电极与金属锂的电位接近，当电池过充电时会在碳电极表面析出金属锂形成锂枝晶，锂枝晶会刺穿电池隔膜引起短路。

DSC等测试数据表明，三元锂材料在200℃左右开始发生分解，释放大量热同时生成氧分子，引发电解液被氧化等连锁反应导致电池剧烈燃烧，甚至爆炸。早在2016年，三元锂电池曾一度被禁止列入新能源客车推广应用推荐目录。正由于三元锂电池用语电动客车存在较大的风险，目前国内市场没有三元锂电池应用于新能源客车领域。

2022年3月21日，《“十四五”新型储能发展实施方案》正式印发，标志着新型储能正式从商业化初期向规模化发展转变，方案再次提到，要立足安全，规范管理。如今，三元锂电池被禁用于中大型电化学储能电站，背后是全方位审视电池储能技术的安全，保障储能项目建设运行的全过程安全。

储能安全事故频发，中国工程院院士陈清泉在公开场合表示：“储能产业健康发展始终要把电池的安全性放在第一位，经过多年的实践证明，格力钛电池是目前锂电池领域安全性能最好的电池之一。”由于钛酸锂负极材料嵌锂电位高，在充电的过程中避免金属锂的生成和析出，且不与电解液反应，不形成固—液界面钝化膜，避免了很多副反应的发生，从而大大提高其安全性，一度被业界称为锂离子电池里的一朵“奇葩”。

2021年，基于钛酸理技术的格力钛“高安全大倍率储能系统关键技术研发与应用”，鉴定委员认为，对推进电储能规模化安全可靠应用，被鉴定为达到“国际领先”水平。中国科学院院士、项目评估委员会主任欧阳明高表示，“一个是高安全，一个是大倍率，该项目做了很多创新，作为科技成果我很赞成。”

钛酸理的高安全性能，让它在储能方面有着长足的发展，先后应用于我国最大的风光储输示范工程、中科院智慧储能系统平台、粤港澳大湾区热电厂能源项目、全球首个光伏储能实证实验平台、世界第一大风力发电运营商风能储输项目等等，经统计，搭载格力钛电池的储能项目未发生过电池安全事故。

《储能产业研究白皮书2022》显示，2021年全球电力储能装机达到209.4GW。储能是许多国家推进碳中和目标进程的关键技术之一，我国明确2030年30GW储能装机目标。在坚守安全底线前提下，从科学研究到技术路线选择，再到商业化规模化，各大储能企业应为降低危险系数做出努力。

陈清泉院士认为，格力钛电池除了具备好的安全性能外，还具备大倍率、快充放、耐宽温、长寿命等特性，在电网调频、备电扩容等特定应用场景，钛酸锂电池储能系统具有更广阔的市场前景和应用价值，充分发挥它的最大优势。