儲能鋰電池產業亟待解決的三大問題
發布時間:2020-02-07 11:03:02
關鍵詞:動力電池鋰電池

儲能是發展前景廣闊的萬億級新興產業,其中鋰電池儲能是最具發展潛力的技術方向,也是驅動能源革命的重要力量。


2018年全球儲能鋰電池出貨量同比增長90.2%,產業發展開始步入爆發式增長階段。然而,與此形成鮮明對比的是,鋰電池的質量、壽命、安全等問題日益顯現。停機、著火事故頻發,產業發展遭遇瓶頸。不難看出,鋰電池儲能產業發展機遇與風險并存,亟需進行深入研究,找準問題精準施策。


鋰電池儲能應用潛力巨大


技術適應性強,應用范圍和場景廣闊。鋰電池儲能具有能量密度大、自放電小、無記憶效應、工作溫度范圍寬,以及可快速充放電、使用壽命長、環境污染小和不受地形等自然條件限制等優點,是目前儲能產品開發中適應性最好的技術路線,可以勝任各種復雜的場景,在發電側、用戶側、電網側等主要儲能領域均有很強的競爭力。


在發電側,鋰電池儲能主要應用于光儲電站、風儲電站、自動發電控制(AGC)調頻電站等;在用戶側,主要應用于通信基站、軌道交通、家庭儲能和備用電源等;在電網側,主要應用于變電站儲能、虛擬發電廠、微電網和調峰調頻等場景。


產業配套能力強,規模經濟效應顯著。在新能源汽車銷量迅猛增長的帶動下,鋰電池行業也保持了良好發展勢頭。國家統計局數據顯示,2018年我國各類鋰電池產量124.2億瓦時(GWh),同比增長23.1%,這為鋰電池儲能產業發展奠定了堅實基礎。尤其是成本低、安全性較好的磷酸鐵鋰電池正迎來新一輪增長期,正極材料、負極材料、隔膜、電解液等關鍵材料市場持續擴張,產業配套能力不斷增強,有力支撐了鋰電池在儲能領域的大量應用。隨著鋰電池行業骨干企業的迅速成長,規模經濟效應日益顯現,鋰電池價格成本大幅下降,在儲能領域應用的經濟性更加可行。


產業融合延伸性好,將成為能源革命的重要支撐。以新能源、電動汽車、智能電網為代表的能源革命正在全球范圍內深入發展,鋰電池儲能產業將成為推動新一輪能源變革的重要紐帶與催化劑。


第一,鋰電池儲能是新能源產業發展的重要延伸和主要方向。鋰電池儲能設施的配套應用可有效解決新能源發電的不穩定性和并網技術問題,從而提高電能質量,實現對新能源的高效利用。


第二,鋰電池儲能與電動汽車產業高度融合、相輔相成,電動汽車在停放時可作為分布式儲能設施發揮移峰填谷作用,動力電池退役后還可作為儲能電池進行梯次利用。


第三,儲能技術是智能電網的重要組成部分,可提升電網運行的可靠性與靈活性。


制約鋰電池儲能產業發展的三大問題


第一,安全性存在隱患。


鋰電池在過充、過放、過熱和機械碰撞等內外部因素作用下,容易引起電池隔膜崩潰、內部短路,導致熱失控進而引發安全問題。此外,鋰電池目前采用的電解液多為易燃或可燃的有機溶劑,增加了發生火災的隱患。傳統的安全消防措施往往并不能有效抑制鋰電池的熱失控,會造成初期火災迅速蔓延,進而演變為大規模的火災。2017年8月至2019年5月間,韓國接連發生了23起儲能電站火災事故,韓國政府曾一度暫停了所有正在運行的儲能電站項目,解決鋰電池儲能系統的安全問題成為重中之重。


第二,政策標準及技術規范發展滯后。


鋰電池儲能產業還處于孕育期,政策仍將是驅動市場發展的主要動力。目前我國在該領域的相關戰略和政策研究不充分,缺乏有效的引導政策和激勵措施,不利于鋰電池儲能產業的進一步做大做強。此外,我國鋰電池儲能的技術標準制定工作尚處于起步階段,目前只發布了1項國標和3項團體標準。


第三,技術標準滯后已成為影響行業規范化發展的主要癥結,可能導致儲能項目設計過于簡單、性能指標模糊、檢驗測試缺乏和安全隱患大等問題。項目檢測管理不系統、不深入。目前,在全國范圍內還沒有一家大規模的儲能鋰電池產品質量綜合檢驗機構,部分檢驗項目和參數設置分布在全國十多個檢驗機構,大部分儲能用鋰電池產品的質量、安全性檢驗,特別是高電壓、大電流、防爆等試驗在國內仍處于缺失狀態。一系列的儲能電站事故暴露了儲能系統檢測和管理問題突出,在沒有對儲能系統的安全性和穩定性進行充分論證的情況下,不少公司或機構就急于上馬儲能項目,系統測試與驗證期過短,有些技術門檻及安全措施沒能嚴格到位,倉促交付現象突出。


幾點思考


(一)開展鋰電池儲能重大戰略和政策研究。


聚焦安全性、可靠性、能源轉化效率及壽命等關鍵問題,加強頂層規劃設計,研究制定鋰電池儲能產業發展的重大戰略規劃,明確產業發展目標、突破方向和重點任務。


研究促進鋰電池儲能技術與產業發展的技術路線圖,不斷完善政策機制和商業模式,培育龍頭骨干企業,引導利益相關方共同努力,加快推動鋰電池儲能項目的應用落地。


(二)推進重點技術標準的研制與實施。協調有關單位和標準化組織機構,組建鋰電池儲能標準化委員會和工作組。


從系統應用的角度,全面開展對鋰電池儲能規劃、設計、制造、運行、維護和回收等重點標準的研制,建立全流程各環節相互支撐、協同發展的技術標準體系,重點推進安全與環保標準的研制。積極參與鋰電池儲能國際標準化活動,牽頭或參與研制鋰電池儲能的重要國際標準,提高國際影響力和話語權。開展鋰電池儲能技術標準的培訓,推動標準的應用實施。


(三)深入開展安全質量檢測和認證


開展鋰電池儲能適應性檢測技術研究,開發高精度、高可靠性的測試技術和專用測試設備,提升檢測設備的智能化水平和測試效率。完善儲能電池電化學性能及安全性測試的評估方法與模型,增加運營管理階段的檢測頻率,研究和建立鋰電池儲能系統安全性檢測和認證制度。


培育建設一批鋰電池儲能綜合檢測平臺和認證機構,強化服務功能,防范和化解各類風險問題,推動鋰電池儲能產業健康可持續發展。


(四)構建鋰電池儲能項目全生命周期管理體系。牢固樹立全生命周期思想,針對目前鋰電池儲能項目建設和運營管理中存在的安全性、可靠性等問題,統籌考慮整個儲能系統的設計、制造、安裝、運行、維護和回收等全生命周期各階段的關鍵要素和管理要求,加快實現全流程、全要素的精細化、系統化管理。



稿件來源: 澎湃新聞
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