“双碳”背景下，锂离子电池（以下简称“锂电池”）因其高能量密度和长寿命，成为消费电子设备、新能源汽车和储能基础设施的优选电池方案。2024年全球锂电池出货量达1502GWh，同比增长26.0%。我国是全球最大的锂电池产销和出口国，全球占比超七成。近年来，全球范围内锂电池火灾事故频发，为产业发展敲响安全警钟。通过对全球锂电池安全事故梳理分析，建议从提升产品本质安全、强化行业运行安全和完善产业链安全三方面推动我国锂电池产业高质量发展，筑牢安全基石。
安全问题已成威胁产业发展关键“堵点”
第一，我国锂电池产业规模全球领先，产业链发展不协同问题尚存。市场规模方面，2024年我国锂电池总产量达1096.8GWh，同比增长41.0%。全球电池联盟发布的2024年十张电池护照试点项目中我国企业占六席，领先态势明显。产业链四大环节中原料开采和回收利用环节明显滞后于生产制造和终端应用。原料开采指从矿产中提取电池原料。回收利用涵盖梯次利用和报废回收，前者将退役电池再利用于储能等低能量密度领域，后者提取可再用金属。生产制造包含电芯制造与电池组装，前者以正负极等材料制造为基础。终端应用主要服务于储能系统和新能源汽车。
第二，生产制造为事故高发环节，产业扩张速度与安保匹配脱节使回收和运输环节成新安全风险点。据不完全统计，2024年全球锂电池安全事故中发生于生产制造环节占比近1/3，部分企业非首次发生事故。产业规模扩张推动出海与回收环节拓展，部分企业忽视配套安保导致安全隐患攀升。出海热潮带动锂电池港口海运量激增，2024年近七成运输环节事故发生于港口。锂电池回收环节安全事故呈单点分散，2024年中美英法四国各发生1起。我国终端应用环节安全事故相对较少。储能基础设施安全事故多发于美欧，2024年5起严重事故均发生于美、德，2023年15起储能火灾中，美国占6起。我国新能源汽车锂电池火灾呈下降趋势，火灾发生率从2021年的1.85/10000降至2023年的0.96/10000，低于燃油车的1.5/10000。
第三，技术短板和行业“内卷式”竞争是产业安全问题的两大诱因。电池管理精度低、续航有限、回收繁琐等共性技术瓶颈是锂电池主要风险来源。电池管理系统（BMS）精度低致监管不到位易造成锂电池热失控引发火灾。约65%的新能源汽车事故由电池热失控引起，BMS实时监测电池状态并及时切断电源，协同温控系统开启冷却功能可以预防热失控引发的火灾。过度充电与违规改装是缓解续航焦虑的常见错误方式，长时间充电易使锂电池过充，加剧热失控风险，近三成新能源汽车火灾发生在充电期间。续航不足致部分电动自行车商家违规改装锂电池，“小作坊”以次充好、以旧充新造成安全隐患。回收环节技术繁杂加剧安全风险，拆解、粉碎、热解、萃取等任一环节的操作不当都可能导致电池自燃。行业“内卷式”竞争致部分企业在生产运输环节过度“降本增效”突破安全红线。部分企业产线布局设计不合理、员工培训演练不充分，埋下安全隐患。个别企业为削减运输成本，违规利用豁免条款将锂电池产品当普通货物运输，增加锂电池因碰撞挤压而短路起火风险。
全球锂电池安全事故给我国企业带来启示
第一，优化锂电池材料和电池管理系统，以技术提升产品本质安全。优化材料提升锂电池热稳定性。一方面，锂电池热失控后，电解液和正极材料在高温下剧烈反应引起起火甚至爆炸。目前，市面上电解液安全温度通常低于80℃，是锂电池热稳定性的短板。通过引入添加剂等手段提升电解液热稳定性，研发高能量密度且热稳定性好的正负极材料，是提升锂电池热稳定性的主要途径。另一方面，提高BMS精度和监控能力防范锂电池热失控。BMS负责锂电池数据采集、平衡管理和安全预警等功能。模拟前端芯片和微控制器是BMS实现监测和控制的核心，亚德诺、德州仪器、恩智浦等美欧企业凭借早期技术积累和市场布局占据较大市场份额，我国亟待实现技术和产业化突破。
第二，完善运营体系及售后保障，以服务强化行业运行安全。一方面，建立健全运营体系提升企业生产安全。锂电池生产、储存、运输等过程要求严格，不当操作可能导致火灾等安全事故。锂电池行业“价格战”日趋白热化，部分企业为降本存在放宽测试环境、松懈培训演练、放松仓储运输监管等问题，由此增加安全事故隐患。企业亟需守住安全红线，制定应急响应预案，切实落实安全责任机制，有效防控风险。另一方面，加强充电桩建设和换电站兼容性助力行业发展安全。充电网络覆盖度与便利性是消费者的重要考量因素。2024年我国公共充电桩占比不足三成，充电基础设施建设呈现区域集中性，充电桩建设亟待加强。换电模式快速高效且换电站备用电池充电可配合电网削峰填谷降低成本。然而，新能源汽车企业间锂电池规格标准、协议不统一大幅增加换电难度和成本。行业应尽快统一新能源汽车锂电池标准，提高换电站兼容性，以集中管理增强行业运行安全。
第三，厘清回收流程与电池安全责任主体，以制度完善产业链安全。完善回收技术流程，补齐产业短板。电池回收是新能源产业可持续发展的关键环节。当前我国新能源汽车锂电池规范化回收率不足25%，面临正规回收企业“吃不饱”，小作坊风险高的困境。行业迫切需要畅通锂电池回收渠道，提升回收技术能力和操作规范性，借助数字化手段健全锂电池全生命周期回收体系，强化锂电池产业链安全。明确电池安全责任归属以提高售后管理保障，完善产业链发展。全生命周期安全责任制将助力锂电池产业链安全管理。储能设施方面，海外大部分企业提供电池全生命周期服务，国内质保期一般为3—5年，最长为7年。新能源汽车方面，海内外企业虽然大都提供8年或15万公里左右的质保期，但免责条款多且不统一。电池生产企业和新能源汽车企业需秉承全生命周期管理理念，采纳主动溯源技术，落实好生产者责任延伸制度。
多措并举推进产业持续健康发展
第一，推动电池体系技术开发，改善产品本质安全。加大新型正负极材料、电解液和隔膜的研发投入，改善电池材料热稳定性，推动磷酸锰铁锂电池研发应用，推广半固态电池商业化试用，提升固态电池和钠离子、镁离子电池研发力度。以提高BMS相关芯片自主供给能力为关键突破口，畅通产业链关键环节堵点，加速国产替代，从源头实现电池管理优化，确保锂电池工作安全。
第二，促进行业自我规范，加大配套设施建设力度。加强企业监管，确保生产过程规范，通过协会构建沟通桥梁，强化行业引导，避免产能过度扩张，推动企业技术合作，避免“内卷式”恶性竞争，共同维护市场秩序。统筹推进城乡充电“一张网”建设，加大充、换电基础设施建设力度，优化设施布局，保障后期运营服务，完善电动汽车充、换电电价政策，推广智能有序充电，推动车网互动协同发展规模化应用。
第三，健全电池回收利用产业链，加速产业数字化转型。规范电池回收利用标准，提升市场监管效能。产学研结合，通过协会、学术论坛等方式促进电池生产企业、新能源汽车企业与第三方回收服务商深度合作，解决废旧电池快速筛选重组等技术难题，提升产业链流动性，完善电池回收利用体系。融合数字化研发与智能制造，加速电池产业数字化转型，为电池配备专属二维码，推动电池产品可追溯认证，建立企业黑白名单，全方位推进体系构建、试点示范、政策标准化和国际互认等工作，提升电池全生命周期可溯性。
（作者均供职于中国电子信息产业发展研究院）
