中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊：電化學(xué)儲(chǔ)能電站是建設(shè)新型電力系統(tǒng)的重要支撐。然而，全球電化學(xué)儲(chǔ)能電站火災(zāi)事故屢見不鮮，安全問(wèn)題成為行業(yè)發(fā)展的重要隱患和制約因素。本文梳理了當(dāng)前我國(guó)電化學(xué)儲(chǔ)能電站建設(shè)進(jìn)展情況，分析潛在安全風(fēng)險(xiǎn)，提出政策建議。
一、我國(guó)電化學(xué)儲(chǔ)能電站建設(shè)情況
1、電化學(xué)儲(chǔ)能保持高速發(fā)展態(tài)勢(shì)，呈現(xiàn)集中化、大型化特征
根據(jù)中電聯(lián)發(fā)布的《電化學(xué)儲(chǔ)能行業(yè)發(fā)展報(bào)告2025》[1]，截至2024年底，我國(guó)累計(jì)投運(yùn)電化學(xué)儲(chǔ)能電站達(dá)1473座，總裝機(jī)規(guī)模62.13吉瓦/141.37吉瓦時(shí)，占新型儲(chǔ)能裝機(jī)規(guī)模的95%以上。中電聯(lián)統(tǒng)計(jì)顯示，2024年百兆瓦級(jí)以上大型儲(chǔ)能電站裝機(jī)占比達(dá)到65%，同比增長(zhǎng)14個(gè)百分點(diǎn)，其中新增電站中大型電站裝機(jī)占比達(dá)到74.16%。區(qū)域布局呈現(xiàn)“多點(diǎn)開花”，17個(gè)省份累計(jì)裝機(jī)超1吉瓦。電化學(xué)儲(chǔ)能單站規(guī)模邁向吉瓦時(shí)，新疆、內(nèi)蒙古、青海等省區(qū)單個(gè)吉瓦時(shí)儲(chǔ)能電站項(xiàng)目陸續(xù)投運(yùn)。
2、技術(shù)路線表現(xiàn)為“鋰離子電池主導(dǎo)、多元技術(shù)突破”
鋰離子電池憑借安全性與經(jīng)濟(jì)性依舊占據(jù)行業(yè)絕對(duì)主導(dǎo)地位，中電聯(lián)《2024年度電化學(xué)儲(chǔ)能電站行業(yè)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)》[2]顯示，鋰離子電池市場(chǎng)占有率超過(guò)96%，其中99.91%為磷酸鐵鋰電池。多元技術(shù)開發(fā)與場(chǎng)景探索取得成效，全釩液流電池、鉛炭電池進(jìn)入示范及初步商業(yè)應(yīng)用階段，其中2024年液流電池新增投運(yùn)裝機(jī)規(guī)模達(dá)到810兆瓦，鈉離子電池開啟商業(yè)化示范，50兆瓦鈉離子電池儲(chǔ)能電站建成投運(yùn)。
3、電化學(xué)儲(chǔ)能電站運(yùn)行效率顯著提升，安全性能良好
《2024年度電化學(xué)儲(chǔ)能電站行業(yè)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)》顯示，2024年我國(guó)電化學(xué)儲(chǔ)能電站年均運(yùn)行時(shí)長(zhǎng)達(dá)到1649小時(shí)，較2023年提高約510小時(shí)，同比提升45%；年均利用時(shí)長(zhǎng)911小時(shí)，較2023年提升約300小時(shí)，同比提升49%，浙江、江蘇、廣東等8個(gè)省份更是突破1000小時(shí)；年均等效充放電次數(shù)221次，較2023年提升約59次，同比提升39%。電化學(xué)儲(chǔ)能電站能效水平大幅提升，2024年平均轉(zhuǎn)換效率達(dá)88.75%，電網(wǎng)側(cè)綜合效率達(dá)81.71%。安全運(yùn)行良好，2024年全國(guó)電化學(xué)儲(chǔ)能電站未發(fā)生重大安全事故，可用系數(shù)達(dá)0.98。
4、市場(chǎng)機(jī)制逐步完善，長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能應(yīng)用規(guī)模擴(kuò)大
收益模式不斷探索，例如江蘇探索建立“充放電價(jià)差+頂峰補(bǔ)貼+容量租賃+儲(chǔ)能補(bǔ)貼”收益模式，某50兆瓦/100兆瓦時(shí)電站在2024年下半年項(xiàng)目總收益達(dá)1300萬(wàn)元。長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能市場(chǎng)應(yīng)用規(guī)模逐步擴(kuò)大，《2024年度電化學(xué)儲(chǔ)能電站行業(yè)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)》顯示，2小時(shí)儲(chǔ)能系統(tǒng)應(yīng)用較為廣泛，累計(jì)投運(yùn)總能量占比66.91%；4小時(shí)及以上長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能項(xiàng)目逐漸增多，累計(jì)投運(yùn)總能量占比29.89%。
二、我國(guó)電化學(xué)儲(chǔ)能電站面臨的風(fēng)險(xiǎn)
1、電池質(zhì)量故障易引發(fā)電站安全事故
根據(jù)企查查公布的數(shù)據(jù)，截止2024年底我國(guó)鋰電池生產(chǎn)制造企業(yè)超6000家，其中包含大量非法組裝、改裝鋰電池的小作坊，導(dǎo)致不符合安全標(biāo)準(zhǔn)的劣質(zhì)產(chǎn)品流入市場(chǎng)。電池在過(guò)充、過(guò)放、環(huán)流、內(nèi)部短路、電氣故障、機(jī)械碰撞等多種故障情況下，電芯溫度易急劇升高，進(jìn)而引發(fā)熱失控。中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)孫金華院士分析認(rèn)為，目前全球每座儲(chǔ)能電站年火災(zāi)發(fā)生概率為0.2%~0.3%[3]。按照我國(guó)已投運(yùn)的1473座電化學(xué)儲(chǔ)能電站數(shù)據(jù)估算，每年將可能會(huì)有2~5座電站發(fā)生火災(zāi)事故。
2、安全性關(guān)鍵技術(shù)有待攻克
電化學(xué)儲(chǔ)能電站相關(guān)耐高溫隔膜材料制備技術(shù)、電池修復(fù)與回收再利用技術(shù)等關(guān)鍵技術(shù)亟待突破，相關(guān)材料和產(chǎn)品制造工藝、電池管理技術(shù)、安全監(jiān)測(cè)和控制技術(shù)等仍難以滿足行業(yè)應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)。例如，固態(tài)電池技術(shù)因其高安全性與能量密度優(yōu)勢(shì)，被視為解決熱失控風(fēng)險(xiǎn)的關(guān)鍵方向，但目前還處于實(shí)驗(yàn)室到產(chǎn)業(yè)化階段，面臨成本、工藝和材料科學(xué)的重大挑戰(zhàn)。
3、電站日常運(yùn)維存在風(fēng)險(xiǎn)
當(dāng)前，我國(guó)儲(chǔ)能電站維護(hù)管理仍依賴人工巡檢和基礎(chǔ)監(jiān)控設(shè)備，運(yùn)維智能化水平不足，對(duì)于火災(zāi)、爆炸等突發(fā)事故應(yīng)急響應(yīng)能力有待提升。例如，2023年4月，甘肅省民勤縣某磷酸鐵鋰儲(chǔ)能電站因電池管理系統(tǒng)溫度感知失效，未能及時(shí)預(yù)警電池?zé)崾Э?，最終引發(fā)火災(zāi)[4]。
4、儲(chǔ)能電站技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系不完善
儲(chǔ)能電站項(xiàng)目準(zhǔn)入和評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)較為落后，行業(yè)門檻寬泛，導(dǎo)致儲(chǔ)能產(chǎn)品和項(xiàng)目質(zhì)量良莠不齊。現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)在安全布置間距、消防分區(qū)等細(xì)節(jié)上未充分考慮電站規(guī)模和位置差異，缺乏站房式電化學(xué)儲(chǔ)能電站的布局規(guī)定。電化學(xué)儲(chǔ)能電站行業(yè)全生命周期統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)體系有待健全，熱失控預(yù)警與防護(hù)、新型電池材料安全評(píng)估等關(guān)鍵領(lǐng)域標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范缺乏。
三、政策建議
（1）加強(qiáng)儲(chǔ)能產(chǎn)品安全生產(chǎn)和電站建造管理。統(tǒng)籌電化學(xué)儲(chǔ)能產(chǎn)品設(shè)計(jì)和生產(chǎn)安全管理制度建設(shè)，建立電池生產(chǎn)全鏈條質(zhì)量監(jiān)管體系，嚴(yán)控生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)，杜絕劣質(zhì)產(chǎn)品流入市場(chǎng)。推動(dòng)電池生產(chǎn)過(guò)程中的實(shí)時(shí)監(jiān)控，確保電池材料、工藝參數(shù)符合安全標(biāo)準(zhǔn)。開發(fā)應(yīng)用電池回收與再利用技術(shù)，建立電池全生命周期管理體系，推動(dòng)退役電池的梯次利用和資源回收，減少?gòu)U棄電池對(duì)環(huán)境的污染風(fēng)險(xiǎn)。完善電化學(xué)儲(chǔ)能電站設(shè)計(jì)布局、建造運(yùn)維等標(biāo)準(zhǔn)體系，根據(jù)電化學(xué)儲(chǔ)能電站位置、容量，差異化制定儲(chǔ)能電站安全距離布置、消防分區(qū)等技術(shù)參數(shù)以及不同應(yīng)用場(chǎng)景技術(shù)規(guī)范。
（2）強(qiáng)化安全性關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)。支持熱穩(wěn)定性摻雜、包覆等工藝改進(jìn)，研發(fā)高耐燃性、阻燃性的電解液、隔膜、電極材料，研發(fā)熱失控及燃燒爆炸失效管理技術(shù)。加快固態(tài)電池、水系電池等本征安全電池技術(shù)突破，推動(dòng)固態(tài)鋰電池、鈉電池產(chǎn)業(yè)應(yīng)用，推動(dòng)全釩液流電池等水系電池規(guī)模化降本發(fā)展。建設(shè)國(guó)家級(jí)電化學(xué)儲(chǔ)能火災(zāi)全尺寸實(shí)證驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，科學(xué)檢測(cè)驗(yàn)證新型滅火劑和消防方案的真實(shí)有效性。
（3）提升運(yùn)維管理與應(yīng)急響應(yīng)能力。升級(jí)電化學(xué)儲(chǔ)能電站傳感系統(tǒng)和電池管理系統(tǒng)，推動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)由溫度、氣體監(jiān)測(cè)向具備內(nèi)阻分析、氣體成分分析等多參數(shù)多維度復(fù)合監(jiān)測(cè)轉(zhuǎn)變。推動(dòng)AI技術(shù)在事故預(yù)警系統(tǒng)中的應(yīng)用，通過(guò)數(shù)據(jù)迭代訓(xùn)練不斷提高早期故障診斷和預(yù)警判別算法的準(zhǔn)確性，實(shí)現(xiàn)電化學(xué)儲(chǔ)能電站的主動(dòng)安全運(yùn)維管控。建立電化學(xué)儲(chǔ)能電站火災(zāi)的中央監(jiān)測(cè)報(bào)警機(jī)制，通過(guò)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)及時(shí)、準(zhǔn)確向消防部門報(bào)警，提高儲(chǔ)能電站火災(zāi)處置的響應(yīng)速度。
（4）健全技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系。綜合考慮安全風(fēng)險(xiǎn)、行業(yè)發(fā)展、經(jīng)濟(jì)成本和技術(shù)進(jìn)步等因素，充分借鑒廣東、江蘇等地經(jīng)驗(yàn)，整合消防、電氣、儲(chǔ)能等不同領(lǐng)域?qū)I(yè)知識(shí)，研究出臺(tái)強(qiáng)制性安全標(biāo)準(zhǔn)，強(qiáng)化電化學(xué)儲(chǔ)能電站安全設(shè)計(jì)前置審查。構(gòu)建覆蓋電化學(xué)儲(chǔ)能系統(tǒng)全產(chǎn)業(yè)鏈的整套質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)體系，加快細(xì)化電池?zé)崾Э仡A(yù)警、消防系統(tǒng)設(shè)計(jì)、滅火技術(shù)等標(biāo)準(zhǔn)。整合電化學(xué)儲(chǔ)能領(lǐng)域全國(guó)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、企業(yè)研發(fā)中心、檢驗(yàn)檢測(cè)機(jī)構(gòu)資源，支持建設(shè)儲(chǔ)能電站標(biāo)準(zhǔn)第三方試驗(yàn)驗(yàn)證平臺(tái)，打造從“關(guān)鍵零部件—儲(chǔ)能電池—儲(chǔ)能系統(tǒng)—儲(chǔ)能電站”全生命周期安全評(píng)價(jià)體系，針對(duì)不同類型儲(chǔ)能系統(tǒng)和不同應(yīng)用場(chǎng)景開展安全性能分級(jí)評(píng)價(jià)研究，形成安全分級(jí)管理標(biāo)準(zhǔn)。
