7月14日清晨5時許,臺泥集團子公司三元能源科技位于高雄市小港區的鋰電池工廠突發爆炸,現場火光沖天、濃煙蔽日,爆炸聲持續傳出。高雄市消防局緊急出動46輛消防車、91名救援人員,耗時兩小時才控制火勢。
事故造成12名員工及3名消防人員輕傷,均因輕微灼傷送醫,目前無生命危險。高雄市長陳其邁緊急趕赴現場,勒令三元電池產線全線停工,并要求從嚴追究責任。
涉事工廠是臺灣首座 “超級電池工廠”,2023年正式投產,年產能達1.8GW,可滿足2.4萬輛電動汽車的長程電池需求。其生產的鎳三元電池以高能量密度、高充放電功率著稱,主要供應特斯拉、無人機及電動工具等高端市場。
據悉,起火點位于工廠成品區,主要因三元鋰電池成品在充電過程中發生熱失控,導致內部短路并產生火花,最終引發連環爆炸。
初步調查顯示,工廠存在多重安全隱患:
- 設備故障:上月檢修發現的干燥機溫控傳感器未徹底修復,事發時溫度異常飆升至 80℃;
- 響應延遲:自動滅火系統未及時啟動,手動報警后 3 分鐘噴淋才介入;
- 管理松懈:夜班人員跳過每小時安全巡檢,粉塵濃度監測數據缺失。
在鋰電池爆炸事故中,大多數都是三元鋰電池,為什么三元鋰電池這么容易爆炸?
三元鋰電池的正極以鎳、鈷、錳等金屬氧化物為核心,其中高鎳三元材料的化學穩定性較差。當電池受高溫、穿刺、擠壓等外力刺激時,正極材料易分解并釋放氧氣,而氧氣作為助燃劑會加劇電池內部的燃燒反應。
而另一種鋰電池——磷酸鐵鋰電池,正極材料為磷酸鐵鋰(LiFePO?),其化學結構穩定,分解溫度高達 500℃以上(三元材料通常在 200-300℃就可能分解),且分解時幾乎不釋放氧氣,因此更難引發燃燒。
磷酸鐵鋰電池(圖片來源:恒橋鋰電)
另外,三元鋰電池對穿刺、短路、過充等外部刺激更敏感。過充時三元材料易發生鋰枝晶析出,刺穿隔膜導致內部短路,引發局部高溫;而磷酸鐵鋰電池的抗過充能力更強,鋰枝晶析出風險更低,對外部損傷的耐受性更好。
但是,三元鋰電池雖然存在安全性風險,但其核心性能優勢在諸多場景中具有不可替代性,因此仍被廣泛應用。、
三元鋰電池的能量密度顯著高于磷酸鐵鋰電池。目前主流三元鋰電池能量密度可達200-300Wh/kg,部分高鎳三元電池甚至超過350Wh/kg;而磷酸鐵鋰電池通常在150-200Wh/kg。用戶對 “續航焦慮” 的敏感,使得車企在高端車型、長途車型中更傾向選擇三元鋰電池。
三元鋰電池在低溫環境下的容量保持率和放電性能遠優于磷酸鐵鋰電池。磷酸鐵鋰電池在低溫下容量可能衰減 30%-50%,而三元鋰電池衰減通常在20%以內。這意味著在北方寒冷地區,搭載三元鋰電池的電動車冬季續航折扣更小,啟動和加速性能更穩定;在戶外作業的設備(如無人機、特種車輛)中,也能保證低溫下的可靠運行。
三元鋰電池的電化學特性使其支持更高的充電倍率(即快充速度)。例如,部分三元鋰電池可實現 “10 分鐘充電至 80%”,而磷酸鐵鋰電池快充速度相對較慢(通常需30分鐘以上)。這一優勢對出租車、網約車等商用車輛尤為重要,能減少充電等待時間,提高運營效率;對普通用戶而言,也能提升充電便利性。
但是隨著磷酸鐵鋰電池能量密度的提升(如 “刀片電池”“CTP 技術”),兩者未來誰會成為動力電池主宰還說不定...
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