每經(jing)記(ji)者(zhe)｜董天意    每經(jing)實(shi)習記(ji)者(zhe)｜苗(miao)詩(shi)雨    每經(jing)編輯｜孫磊

“電池(chi)(chi)的(de)(de)安全(quan)(quan)問題，從科學的(de)(de)角度來看是(shi)電池(chi)(chi)熱失控的(de)(de)過程。這一代鋰(li)離子電池(chi)(chi)在動力方面應用是(shi)在2000年左右，預計2030年會有一次全(quan)(quan)方位(wei)的(de)(de)革(ge)新。”清華(hua)大學教(jiao)授、中國科學院院士(shi)歐陽明高(gao)在日前(qian)舉行的(de)(de)新能源科學與交(jiao)通電動化國際論壇上告(gao)訴《每日經濟(ji)新聞(wen)》記者。

近年來，隨著動力電池(chi)(chi)應用場景的(de)豐(feng)富(fu)，有關動力電池(chi)(chi)短路(lu)、起(qi)火等消息(xi)也逐漸傳出。例如年內(nei)1月份，動力電池(chi)(chi)回(hui)收龍頭(tou)格林美發布公(gong)告，稱下(xia)屬子公(gong)司(si)生產鈷產品的(de)輔助工序錳銅(tong)綜合回(hui)收提(ti)純車間失(shi)火。而(er)海(hai)外電池(chi)(chi)儲能項目起(qi)火的(de)新聞更(geng)是(shi)常見。

歐(ou)陽明高(gao)也坦言，動(dong)力(li)(li)電(dian)池(chi)從(cong)2000年開始(shi)，第一個(ge)十年主(zhu)要是解(jie)決動(dong)力(li)(li)化的安(an)全(quan)問(wen)題。“因為鋰離(li)子電(dian)池(chi)用于動(dong)力(li)(li)，第一個(ge)問(wen)題就是安(an)全(quan)，而安(an)全(quan)問(wen)題現在(zai)還在(zai)繼續解(jie)決。”歐(ou)陽明高(gao)說。

圖片來源：視覺中國

歐(ou)陽明高告訴記者，電(dian)(dian)池(chi)的(de)熱失控是(shi)由各種誘因過(guo)(guo)充過(guo)(guo)放等導致電(dian)(dian)池(chi)內部(bu)溫度(du)上升(sheng)，超過(guo)(guo)正常(chang)電(dian)(dian)化學反(fan)應過(guo)(guo)程，出(chu)現放熱的(de)副(fu)反(fan)應。“副(fu)反(fan)應會加速電(dian)(dian)池(chi)溫度(du)上升(sheng)，當達到臨界點每秒(miao)鐘(zhong)上升(sheng)1000攝氏度(du)，熱失控發(fa)生。熱失控發(fa)生之后(hou)，會在整個(ge)電(dian)(dian)池(chi)系統中蔓(man)延，蔓(man)延就像我們點燃了鞭炮(pao)一樣，導致最后(hou)的(de)事故(gu)。”歐(ou)陽明高說。

據了解，電(dian)池安(an)全(quan)技(ji)術體(ti)系包(bao)括三方面。首(shou)先(xian)是(shi)主(zhu)動(dong)安(an)全(quan)應對各種(zhong)誘因，開(kai)發(fa)產品為(wei)智能電(dian)池；其次(ci)安(an)全(quan)主(zhu)要是(shi)提高電(dian)池本身材料的熱穩定性，防止熱失控的發(fa)生，并(bing)打(da)造(zao)全(quan)固(gu)態電(dian)池；最后是(shi)被動(dong)安(an)全(quan)與安(an)全(quan)電(dian)池，包(bao)括蔓延過程、防控設計和系統(tong)開(kai)發(fa)。

實(shi)際上，當下(xia)動力(li)電(dian)池(chi)的安全(quan)技術(shu)也(ye)在不斷(duan)迭代升級。年內3月份，埃安舉行(xing)了彈(dan)匣電(dian)池(chi)2.0槍擊試驗發布會，全(quan)球(qiu)首次實(shi)現電(dian)池(chi)整包槍擊不起火，首次解決(jue)了多電(dian)芯(xin)瞬時(shi)短(duan)路、爆裂性破壞等極端環境下(xia)的電(dian)池(chi)安全(quan)難(nan)題；4月份，寧德時(shi)代發布凝聚態電(dian)池(chi)技術(shu)，單體(ti)能(neng)量(liang)密度高(gao)達(da)500Wh/kg，并且兼具(ju)高(gao)能(neng)量(liang)密度和高(gao)安全(quan)的特性。

隨著電池安(an)全系數提升，歐陽明高判(pan)斷：“智(zhi)能(neng)安(an)全電池在2025年左右會(hui)實現產(chan)業化，全固態電池則預計在2027年到2030年之間形成規模產(chan)業化。”

需要關(guan)注(zhu)的(de)(de)(de)是(shi)(shi)，在目前鋰電池蓬勃發(fa)展的(de)(de)(de)背景下，包(bao)括氫燃料(liao)電池在內的(de)(de)(de)多種電化學系統應用(yong)場景也逐(zhu)漸增多。根據中國汽(qi)車(che)工(gong)業協會公(gong)布的(de)(de)(de)數據，2023年上(shang)半年，氫燃料(liao)電池商用(yong)車(che)的(de)(de)(de)銷(xiao)量達(da)2085輛，同比增長了(le)102%，是(shi)(shi)新能源(yuan)商用(yong)車(che)整體增速的(de)(de)(de)兩倍。

圖片來源：每經記者 苗詩雨 攝 

其中(zhong)，氫(qing)(qing)(qing)燃料電池(chi)方面，億華通、天能(neng)股份(fen)、美錦能(neng)源等多公司逐步完善氫(qing)(qing)(qing)能(neng)“制、儲、運”產(chan)業鏈(lian)；寶馬、豐田(tian)、啟辰等車企也陸(lu)續推出(chu)氫(qing)(qing)(qing)燃料電池(chi)汽車產(chan)品(pin)。而在目前清潔低(di)碳(tan)的發展思路之下，氫(qing)(qing)(qing)燃料電池(chi)被市(shi)場認為(wei)是電化學系統的重要發展方向之一。

億華通科技股份有限公(gong)司研發總監方川向記者表示，氫能是(shi)實現碳中和的主力(li)軍(jun)，氫儲能在(zai)長周期儲能場景中具有不可替(ti)代性，目(mu)前產業(ye)生態鏈基本形(xing)成。

中國石化股份公司(si)總工程師(shi)、中國科(ke)學院(yuan)院(yuan)士謝在庫則認為(wei)，氫是能(neng)源的載(zai)體，是推進能(neng)源轉(zhuan)型的重(zhong)要(yao)著力(li)點。建立“制儲運(yun)用”穩定的綠氫系統是實現“雙(shuang)碳”目標的關鍵。“所以要(yao)大力(li)發(fa)展氫經濟、氫產(chan)業。氫能(neng)科(ke)技，特別是規模化制備四大關鍵科(ke)技是基礎、是重(zhong)要(yao)的。”謝在庫說。

“21世(shi)紀重要的終端能(neng)源(yuan)有三點‘電、氫(qing)(qing)(qing)、熱(re)’，電（占比在(zai)）60%到(dao)70%，氫(qing)(qing)(qing)（占比在(zai)）20%左右(you)。”深圳大(da)學教授、中(zhong)國工(gong)程院院士謝和平判(pan)斷，“氫(qing)(qing)(qing)既可以(yi)(yi)是(shi)(shi)二次能(neng)源(yuan)、又可以(yi)(yi)是(shi)(shi)交(jiao)換能(neng)源(yuan)、又可以(yi)(yi)作為燃料(liao)，但(dan)是(shi)(shi)最終也必須是(shi)(shi)綠電，氫(qing)(qing)(qing)更應該是(shi)(shi)綠氫(qing)(qing)(qing)，煤制氫(qing)(qing)(qing)、天然氣制氫(qing)(qing)(qing)、灰氫(qing)(qing)(qing)、藍氫(qing)(qing)(qing)最終都(dou)要變成綠氫(qing)(qing)(qing)，純(chun)(chun)凈水制氫(qing)(qing)(qing)肯(ken)定是(shi)(shi)綠氫(qing)(qing)(qing)，純(chun)(chun)凈水全球來說(shuo)總體是(shi)(shi)短(duan)缺的，海(hai)水制氫(qing)(qing)(qing)是(shi)(shi)必然趨(qu)勢。”