還有“老六”！美國加州儲能電站起火的罪魁禍首是它？

還沒撲滅！5月15日下午，位于美國加利福尼亞州圣地亞哥市的Gateway儲能電站發生火災，七天過去了，火情仍未得到完全控制。當地消防員在接受媒體采訪時表示，該電站的儲能集裝箱在這幾天多次出現復燃情況，目前尚無法給出準確的滅火計劃，可能還需要數周時間才能徹底消滅火情。

當地消防專家表示，在過去兩年里，他們遇到過多起儲能電站火災事件，每次持續時間從數天到數周不等，目前Gateway儲能電站的火情還算在可控范圍內。

“燒不盡”的三元鋰

受制于火情尚未完全得到控制，火災的起因還未調查清楚。但一條關鍵信息已經浮出水面——該儲能電站的電芯供應商為韓國LG公司。

在儲能行業提起韓國LG，那幾乎是人人喊打的存在。原因無他，用了LG電芯的儲能電站火災發生率“一騎絕塵”。據對已公開數據的不完全統計，目前全球已投運的早期大型儲能電站中，應用LG電芯而又發生熱失控失火的儲能電站已達兩位數之多。

為啥LG電芯有如此“魔力”？作為全球老牌鋰電龍頭，LG至今仍是全球最大的三元鋰電出貨商之一。作為十年前的主流技術方案，三元鋰電成功幫助松下、LG、SK等一批日韓企業打開了全球鋰電市場，動力、儲能領域建樹頗豐。

作為3年前應用最多的鋰電產品，高能量密度是三元鋰電池相較其他電池產品最大的優勢所在，輕松超200Wh/kg的超高能量密度，這是之后磷酸鐵鋰電池“嫁接”了三元鋰電池中的“錳”元素后方才實現的，且三元鋰電通常具有較長的循環壽命，可以進行更多的充放電循環，這兩種特性使得三元鋰電池比較廣泛地應用于全球早期建成運營的儲能電站。

但三元鋰電有一個對儲能電站而言近乎致命的缺點——熱穩定性差。三元鋰電池在高溫下的結構穩定性較差，熱失控的風險極大，尤其是在高溫條件下極不穩定，電解液極易在化學加熱的條件下生成可燃氣體，燃燒爆炸風險指數級上升。這次加州Gateway儲能電站出現多次復燃的情況，可見三元鋰電一旦出現熱失控，除非自身產生的高溫化學反應及可燃氣體消耗殆盡，否則很難徹底實現消防安全。

目前全球多數國家和地區仍未明確以法律法規的形式限制三元鋰電在儲能端的具體應用，當然這里不包含中國。2022年12月30日，由國家市場監督管理總局(標準委)批準的《電化學儲能電站安全規程》正式發布，其中明確提出，新型儲能電站禁止使用三元鋰電池等內容，徹底斷絕了其在國內發展的可能性。

儲能，安全為王

如果說三元鋰池在動力應用領域被磷酸鐵鋰電池有些意外，那么在儲能應用領域被反超則是一種必然。

相較于三元鋰電池，磷酸鐵鋰電池電化學性能穩定，即使在短路、過充、擠壓、針刺等特殊條件下也不易燃燒爆炸，尤其是在高溫情況下，結構更穩定，不易發生熱失控，安全性能甩出一條街。

不僅如此，早期磷酸鐵鋰電池一直有能量密度低的短板，極大限制了其在動力、儲能領域的大規模應用。但隨著技術方案與上游原材料的不斷突破，磷酸鐵鋰的性能在前幾年便已實現極大突破，雖然仍舊被三元鋰電池拉開較大的差距，但在儲能領域已經可以規模化落地應用。

最重要的是，磷酸鐵鋰電池在相對更安全、性能“及格”的同時，應用成本還遠低于三元鋰電池，這一優勢在儲能領域更為凸顯，取代三元鋰電池成為儲能應用絕對的王者，磷酸鐵鋰電池可以稱得上是“眾望所歸”。

不過從目前發展趨勢看，磷酸鐵鋰電池的“鐵王座”還能坐幾年還真不好說。鈉電池、液流電池等一批電池新貴正躍躍欲試，想要挑戰磷酸鐵鋰電池在儲能領域的王者地位。

從產品特性看，鈉電池發生短路時鋁負極不會過度放電，發熱少、電解質更不容易受熱分解，相較鋰電池更不容易出現熱失控，安全性更高。能量密度相對偏低幾乎是它的唯一短板，但這一缺點在儲能應用方面又被無限縮小：大型儲能項目動輒數個GWh的應用規模，高能量密度產品確實可以減少設備的占地面積，但節約用地面積只是錦上添花，切實增強系統安全性能才是對儲能體系的雪中送炭。

液流電池在安全性方面更是具備鋰電池所不具備的本證安全：液流電池通過將電能轉化為化學能并存儲在液態電解質中實現能量存儲，由于電解液（水基）本身不可燃，并且可以阻燃，無熱失控風險，因此具有本征安全的屬性。

結語

當前儲能方式種類繁多且各具優勢，雖然三元鋰電儲能已經“日薄西山”，但磷酸鐵鋰儲能仍保持著旺盛的生命力。不難想象，在未來相當長時期內，鋰電儲能與其他儲能方式將呈現出一種相融共生、功能互補的發展態勢。

當然，三元鋰除外。