短路、起火事故频发，动力电池何时更安全？欧阳明高：技术将在2030年迎来全方位变革

每经记者 董天意    每经实习记者 苗诗雨    每经编辑 孙磊

“电池的安全问题，从科学的角度来看是电池热失控的过程。这一代锂离子电池在动力方面应用是在2000年左右，预计2030年会有一次全方位的革新。”清华大学教授、中国科学院院士欧阳明高在日前举行的新能源科学与交通电动化国际论坛上告诉《每日经济新闻》记者。

近年来，随着动力电池应用场景的丰富，有关动力电池短路、起火等消息也逐渐传出。例如年内1月份，动力电池回收龙头格林美发布公告，称下属子公司生产钴产品的辅助工序锰铜综合回收提纯车间失火。而海外电池储能项目起火的新闻更是常见。

欧阳明高也坦言，动力电池从2000年开始，第一个十年主要是解决动力化的安全问题。“因为锂离子电池用于动力，第一个问题就是安全，而安全问题现在还在继续解决。”欧阳明高说。

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欧阳明高告诉记者，电池的热失控是由各种诱因过充过放等导致电池内部温度上升，超过正常电化学反应过程，出现放热的副反应。“副反应会加速电池温度上升，当达到临界点每秒钟上升1000摄氏度，热失控发生。热失控发生之后，会在整个电池系统中蔓延，蔓延就像我们点燃了鞭炮一样，导致最后的事故。”欧阳明高说。

据了解，电池安全技术体系包括三方面。首先是主动安全应对各种诱因，开发产品为智能电池；其次安全主要是提高电池本身材料的热稳定性，防止热失控的发生，并打造全固态电池；最后是被动安全与安全电池，包括蔓延过程、防控设计和系统开发。

实际上，当下动力电池的安全技术也在不断迭代升级。年内3月份，埃安举行了弹匣电池2.0枪击试验发布会，全球首次实现电池整包枪击不起火，首次解决了多电芯瞬时短路、爆裂性破坏等极端环境下的电池安全难题；4月份，宁德时代发布凝聚态电池技术，单体能量密度高达500Wh/kg，并且兼具高能量密度和高安全的特性。

随着电池安全系数提升，欧阳明高判断：“智能安全电池在2025年左右会实现产业化，全固态电池则预计在2027年到2030年之间形成规模产业化。”

需要关注的是，在目前锂电池蓬勃发展的背景下，包括氢燃料电池在内的多种电化学系统应用场景也逐渐增多。根据中国汽车工业协会公布的数据，2023年上半年，氢燃料电池商用车的销量达2085辆，同比增长了102%，是新能源商用车整体增速的两倍。

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其中，氢燃料电池方面，亿华通、天能股份、美锦能源等多公司逐步完善氢能“制、储、运”产业链；宝马、丰田、启辰等车企也陆续推出氢燃料电池汽车产品。而在目前清洁低碳的发展思路之下，氢燃料电池被市场认为是电化学系统的重要发展方向之一。

亿华通科技股份有限公司研发总监方川向记者表示，氢能是实现碳中和的主力军，氢储能在长周期储能场景中具有不可替代性，目前产业生态链基本形成。

中国石化股份公司总工程师、中国科学院院士谢在库则认为，氢是能源的载体，是推进能源转型的重要着力点。建立“制储运用”稳定的绿氢系统是实现“双碳”目标的关键。“所以要大力发展氢经济、氢产业。氢能科技，特别是规模化制备四大关键科技是基础、是重要的。”谢在库说。

“21世纪重要的终端能源有三点‘电、氢、热’，电（占比在）60%到70%，氢（占比在）20%左右。”深圳大学教授、中国工程院院士谢和平判断，“氢既可以是二次能源、又可以是交换能源、又可以作为燃料，但是最终也必须是绿电，氢更应该是绿氢，煤制氢、天然气制氢、灰氢、蓝氢最终都要变成绿氢，纯净水制氢肯定是绿氢，纯净水全球来说总体是短缺的，海水制氢是必然趋势。”