什么因素會影響鋰電池的安全性和可靠性

我國對鋰電池的加工量力正在迅速提高，但在規模擴張之下，非得保證其安全和質量的緊要性，尤其在多起電池起火事件發生、韓國市場陷入停滯后。清潔能源協會(CEA)公布了2019年BESS供應商市場情報計劃報告，該報告涵蓋了40家供應商，旨在幫助買家知道供應商范疇。下面將告訴各位什么因素會對鋰離子的安全性和可靠性出現影響。

自2010年以來，鋰電池的價格已經下跌了約85%。依據CEA的分解，到2030年，全球對鋰電池的年需求量預計將超過2000GWh。雖然大部分需求預計將用于電動車，但其中5%-10%將用于固定電池儲能系統(BESS)。盡管在更高水平的可再生能源滲透中，將引入其他更適合長期使用和低成本的儲能技術，但就目前而言，鋰離子仿佛是領先的技術，因為它被電動車行業采用帶來了大規模的好處，可以實現低成本和標準化。

與此同時，人們重新關注質量和安全，不再依靠資產負債表支持的擔保，也不再依靠極少數供應商。從上游的廠電池質量控制，一直到系統設計和防火等更全面的盡責調查，正在成為電池公司和監管機構的原則問題。鋰離子電化學有許多變體(LMO、LTO、LCO、NCA、NCM和LFP)，但目前惟有鎳鈷錳(NCM)、鎳鈷鋁(NCA，僅松下和特斯拉使用)和磷酸鐵鋰(LFP)實現了大規模的儲能系統。

電池的類型與區域有一定程度的關系。關于韓國供應商來說，鎳鈷錳(NCM)是BESS的緊要選擇，到2019年底，鎳鈷錳的年加工量力預計為54GWh。在北美，特斯拉的Gigafactory1擁有年產松下NCA21700圓柱形電池34GWh的能力，加工出的電池緊要用于特斯拉的電動車產品。

我國供應商對鎳鈷錳（NCM）和磷酸鐵鋰電池(LFP)都有很強的制造能力，甚至包括包括一些鎳鈷鋁（NCA），且加工線可以相對容易地在化學試劑之間切換。LFP的化學特性決定了它的安全性，減少了熱失控的風險。然而，由于能量密度是張大電動車使用的最緊要的因素，所以我國已經出現了向能量密度更高的鎳鈷錳(NCM)電池的轉變。即便如此，出于安全因素的限定，在某些交通范疇，LFP電池是強制安裝的。

目前，LFP依然是我國BESS供應商的緊要選擇之一，有些公司供應的LFP電芯的生命周期比NCM電芯更長。更緊要的是，LFP電池不含鈷，而且具有固有的更穩定的成本路線圖。而鈷供應鏈不穩定的原由緊要是由于全球60%的供應量來自剛果民主共和國，這也是最近鎳鈷錳(NCM)電池價格上漲的一個關鍵因素，而且我國供應商非常不愿意為大規模的BESS供應鎳鈷錳(NCM)，因為這會新增大型系統的熱失控風險。

關于LFP來說，其劣勢在于較低的能量密度，但優點在于，它具有更穩定、更低成本的原材料價格、更高的循環壽命和更低的熱失控風險，這使其在儲能中占有一席地位。可以預見，我國將嚴格磷酸鐵鋰電池LFP，而韓國將嚴格執行鎳鈷錳（NCM）鋰電池。除此之外，并未大規模使用的鈦酸鋰電池被人們認為可作為“替代品”，因為它只適用于高充放電率、高循環等一些特殊使用，很多業內人士認為鈦酸鋰十分適合用在對電池穩定性要求極高的軍工等范疇。

今年初，韓國報告了23起儲能電站火災事故，這正是在大規模儲能安裝熱潮發生之后。貿易、工業和能源部(MOTIE)隨機對新安裝的設備進行了限制，還嚴重限制了現有設備的運行條件。隨后，MOTIE進行了一項長達6個月的調查，并于今年六月公布，調查發現，火災的可能原由包括保護不足、環境條件監督不足、安裝缺陷和集成不達標。此外，MOTIE還對電池和個人電腦的制造質量、安裝、操作和維護以及消防提出了額外的要求。

投資者對韓國儲能電站事件高度關注，因為韓國BESS供應鏈被認為是全球技術最先進的供應鏈之一。這經歷這一系列事件后，投資者意識到，儲能或許依然是一個較為新興的行業，因此在加工和整合的各個階段進行獨立監督很有必要。CEA的審計數據揭示了一個更為復雜的實際：在電池層面，有缺陷的涂層和折疊的電極都可能造成火災風險，并降低電池的壽命。電池、模塊和機架級保護非得到位，并在探測期間保證功能齊全，否則會出現安全風險。

BESS系統的出廠驗收探測非得是獨立進行的，且包括性能和安全性兩個方面的細節務必十分詳細。其中系統設計和保修結構非得由第三方進行分解和評估，以保護買家免受安全或性能不佳的風險，并幫助他們知道產品的成本結構。到2019年，我國四大供應商的總裝機量將達到135GWh，國際四大供應商的總裝機量將達到119GWh。到2021年，預計總裝機量將分別為230GWh和250GWh。而我國的小型電池供應商2019年將達到140GWh，2021年將達到227GWh。得益于CATL和比亞迪在電動車方面的急劇上升,我國制造商得以躋身世界四大巨頭，松下，LGChem，三星SDI和SKI之中。

盡管有人存在質疑,認為我國供應商可能不如上述那四大電池制造商,但我國關于BESS在鋰電池方面的研發支出占收入的比例,可以發現其關于BESS的重視程度。將來6年，BESS的安裝數量預計將上升10倍，因此，買家非得實現供應鏈的多元化，學習要怎么樣理解供應鏈的復雜性，并實現盡責調查和監督的正確結合。

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