易燃難撲救！鋰電池產業“燃”眉之急求解

來源：中國應急管理

今年6月，韓國京畿道華城市某重點產業園區內，一家鋰電池製造工廠發生一起極爲嚴重的火災事故，造成重大人員傷亡與財產損失，此事引發了全世界對鋰電池行業安全性的深切關注以及工廠安全的聚焦討論。

鑑於全球範圍內鋰電池誘發的火災等安全事件時有發生，相關議題熱度持續攀升，深度剖析鋰電池易燃且燃燒迅猛的本質特性，以及在生產、製造到儲存的全鏈條中潛藏的風險因素，已成爲當前亟待解決的關鍵課題，對於保障產業安全及促進可持續發展具有重要的意義。同時，在追求產業發展的同時，保障員工生命安全始終是最基本的要求。工廠及產業園區在面臨火災威脅時的人員安全防護問題，也已成爲社會各界熱議的核心議題。

火災事故敲響警鐘：

鋰電池安全引發廣泛關注

當地時間2024年6月24日10時31分，韓國京畿道華城市一家名爲Aricell的鋰電池工廠發生火災事故。6月25日上午8時48分左右，經過長達22個小時的撲救，大火被撲滅。火災共造成23人遇難。

此事件在社交媒體平臺微博上引發了廣泛的關注與討論。“韓國電池廠火災致18名中國公民遇難”“韓方通報遇難中國公民增至19人”“韓國一電池廠火災20多人死亡”三個話題在微博平臺的閱讀量分別達1899.4萬、2億和1042.6萬，顯示出網民對此事件的高度關注。輿論場中，公衆情緒複雜多樣，既有對遇難者的深切哀悼與惋惜，也有對鋰電池作業安全標準和防護措施的質疑與反思。

一個全球共同難題：

鋰電池易燃難撲救

韓國的事故並非個案。在全球範圍內，鋰電池安全都是一個嚴峻且普遍存在的話題，其物理特性帶來的易燃風險，導致世界各國各類規模的火災和安全事故屢有發生，造成了不同程度的人員傷亡和財產損失。

例如，在2024年5月15日，全球最大的電池儲能項目之一、位於美國加利福尼亞州奧泰梅薩（OtayMesa）的蓋特韋（Gateway）儲能電站突發火災，釋放出大量有毒有害氣體，迫使周邊地區的一些居民緊急疏散。據媒體報道，這場火災至少復燃兩次，持續燃燒了6天之久。又如，同年4月28日，在德國內爾莫爾（Neermoor，萊爾區）商業區內，一處鋰電池儲能設施遭遇火災，導致2名消防員在滅火過程中受輕傷。火災現場濃煙遮天蔽日，爲此，附近的高速公路在晚間11點半至次日5點半期間被迫完全關閉。回溯至2023年8月22日凌晨，法國索卡特斯（Saucats）的巴爾班（Barban）地區，一處鋰離子電池儲能集裝箱起火。現場共有大約50個電池集裝箱，每個集裝箱之間保持了適當的安全間距。儘管如此，據地方官員介紹，集裝箱內部的鋰電池發生了燃燒，但防火系統非常有效：“集裝箱裝備有氣體滅火劑，能夠有效地撲滅火焰並阻止火勢蔓延。”雖然事故並未造成人員傷亡，還是引起了當地居民的擔憂。另外，美國亞利桑那州電動自行車火災以及澳大利亞新南威爾士州頻發的鋰離子電池火災，這些事件不僅對當地民衆的人身安全構成直接威脅，還造成巨大的財產損失。

鋰，作爲製造電池的理想金屬，具備存儲大量電荷的能力。近年來，隨着新能源汽車、新型儲能等領域的需求激增，全球鋰電池市場進入高速發展時期。然而，鋰電池內層若遭受擠壓引發短路，就可能發生火災，這一特性加之其複雜的化學反應機制，對鋰電池的生產安全管理提出了極爲嚴苛的要求。統計數據表明，鋰離子電池的生產、運輸、應用、回收等各個環節，都潛藏着火災事故的風險。

中國消防救援學院消防工程系副教授鄭斌在接受本刊採訪時詳細解析了鋰電池易燃且燃燒速度快的原因，主要涉及以下幾點：一是高能量密度。鋰電池具有高能量密度，能在相對較小的體積內儲存大量能量。一旦電池遭遇熱失控，儲存在電池中的能量會迅速釋放，導致燃燒速度急劇加快。二是熱失控。當電池內部發生熱失控時，會引起一系列放熱的化學反應。這些反應相互促進，使溫度急速上升，進而加速化學反應的速度，形成惡性循環。三是可燃氣體生成。在熱失控的過程中，電池內部的電解質及其它化學物質可能分解產生多種易燃及有毒氣體，包括但不限於氫氣（H2）、一氧化碳（CO）、甲烷（CH4）等，這些氣體的存在增加了燃燒的危險性。四是內部短路。電池內部的枝晶生長、隔膜破裂或其它形式的內部短路，會導致電流急劇增加，產生大量熱量，從而觸發熱失控的連鎖反應。

當鋰電池遭遇熱失控，會觸發一系列鏈式反應。起初是SEI膜（固體電解質界面膜）的分解放熱反應，隨着電池內部熱量的累積，電池溫度不斷升高。此時，電池內部會並行發生陽極材料與電解質反應、陰極材料與電解質反應、電解質的自分解反應，過程中釋放大量的H2、CO、CO2、CH4、C2H4等可燃性混合氣體，電池內部的壓強也會不斷升高。當電池單元內部的壓力達到泄壓閥的臨界閾值時，閥口自動開啓，大量的高溫可燃性混合氣體由此迅速噴射而出，伴隨着部分電解質的泄漏，產生白色的濃煙。隨着熱失控進程深化，進入擴散燃燒階段，電池閥門上方會出現間歇性的電火花放電現象。在高溫作用下，可燃性混合氣體可能發生劇烈燃燒甚至爆炸。

據報道，韓國涉事電池廠當時儲存了大約3.5萬個鋰電池成品。此次火災導致嚴重人員傷亡，並且滅火行動耗時長達22個小時，究其原因，與鋰電池獨特的燃燒特性緊密相關。這些特性顯著地加大了救援難度、加重了災害後果。鋰電池的生產是一項技術要求高且流程複雜的活動，在討論鋰電池在生產與儲存中潛在的安全隱患及其事故的破壞性時，鄭斌歸納了三個難點：

一是物料易燃易爆，風險管控難度大。鋰電池製造過程中使用了諸多有毒、有害且易燃易爆的化學物質，如N-甲基吡咯烷酮（NMP）、碳酸二甲酯（DMC）等有機溶劑；電解質LiPF6遇水極易分解，生成劇毒的氟化氫HF；正負極材料的微粉若擴散，亦有引發粉塵爆炸的潛在風險。

二是鋰電池儲量大，火災後果嚴重。在化成、分容、儲能等生產階段，鋰電池通常通過高架倉庫或生產框架等方式大量存放。若企業安全管理不到位，廠房通道易被半成品、成品以及瑕疵電池堆積，從而顯著增加火災風險。大量鋰電池的集中儲存，導致熱失控風險高，如三元鋰電池熱失控後迅速升溫、燃燒猛烈，易發生電池解體連鎖爆炸，而磷酸鐵鋰材料燃燒時會產生大量可燃氣體和熱量，在受限空間內可能引發混合氣體爆炸，後果不堪設想。

三是建築空間結構複雜，救援處置難度大。鋰電池生產企業的建築特性，融合了大跨度空間與潔淨廠房的要求，其內部空間密閉，通道佈局錯綜複雜，如極片製造過程中的混料到切片工段常常連續設置，其長度可達100米。在電芯的生產流程中，按照潔淨廠房的標準，需設置空氣淨化系統，導致吊頂上方的氣、液、物料管線全廠連通，形成複雜的空間結構，一旦發生火災，高溫煙氣容易聚集，救援處置難度大。

反思悲劇原因：

安全培訓與火災應對教育缺失

儘管鋰電池引發火災的潛在風險及其危害程度已經引起了業內外的高度關注，其破壞力和應對難度成爲廣泛討論的話題。然而，在此次韓國電池工廠火災事件中，造成令人痛心的高傷亡人數的背後，還潛藏着一個往往容易被忽視的關鍵因素，即安全管理、設施佈局，以及員工培訓等方面存在不足。

在一段廣爲網絡流傳的視頻中，可以清晰地看到起火工廠上方持續升騰着濃密的灰煙。火災發生後，一位曾在一樓工作的電池廠員工對媒體透露，火災發生時，樓裡都是黑煙，什麼都看不清。另一位在該電池廠工作的員工在接受採訪時表示，在入職後一個月左右的時間裡，她從未接受過任何有關消防安全的培訓。該工廠也沒組織過消防演練，僅僅提示過工人，鋰電池遭受激烈碰撞容易爆炸起火。

即便火災並非源於鋰電池，任何建築物遭遇火災時，濃煙會迅速擴散，立即形成一個危機四伏、視線受阻的險惡環境，且火災中產生的煙霧富含一氧化碳、氰化氫等有毒氣體。這些有害物質不僅能迅速致人昏迷，還能造成永久性的器官損傷甚至死亡。2018年，韓國一家醫院起火，近50人因爲吸入了有毒煙霧而死亡。

因此，建立一套高效運行的煙霧報警系統顯得至關重要，比如安裝高靈敏度的煙霧探測器，並定期檢查維護，是預防工業園區等場所火災悲劇的第一道堅固防線。此外，工廠建築通風系統的設計，也需考慮火災時緊急排煙功能，以便在火災初期有效降低煙霧濃度，從而爲人員的安全撤離爭取寶貴時間。

在煙霧繚繞、能見度極低的火場環境，如果員工未經系統性的消防安全培訓，或缺乏實戰演練經驗，對緊急疏散路徑不熟悉，便如同迷霧中的障礙，嚴重阻礙他們及時有序地逃離險境。面對快速蔓延或閃燃型火災，其特徵在於火勢發展異常迅猛，留給人員逃生的時間窗口極短。在此危急時刻，恐慌與混亂只會加劇局勢，最終導致人員重大傷亡的悲劇。網絡視頻中濃煙滾滾的畫面，真實反映了災難的慘烈，而倖存工人的證言，揭示了該工廠消防安全培訓缺失的殘酷真相。此事無疑敲響了警鐘，必須加大對安全生產教育與應急準備的投入與重視，確保能夠快速響應、迅速疏散，並實施嚴格的安全防護措施，以減少甚至避免火災造成的傷亡，保障人員生命安全。

鋰電池風險防控策略：

技術轉型升級+全生命週期嚴格管理

韓國電池工廠火災悲劇，向全球鋰電池及儲能行業安全敲響了警鐘，對我國相關產業發展同樣是一個深刻而迫切的警示信號。這一令人痛心的事故，猶如一次安檢掃描，向人們展示大型儲能設施從藍圖構想、實體建設到日常管理的每一步中，那些隱匿卻致命的安全漏洞。鋰電池及儲能行業急需重新審視現有的安全策略與實踐，在新能源發展的浪潮中堅守安全底線，共同反思並加固這道守護科技與生命安全的防火牆。

當前，鋰電池安全問題依然是一項亟待攻克的難題，徹底根除鋰電池火災風險仍面臨挑戰。能夠在源頭上減少熱失控風險的新材料新技術的研發探索，仍處於科研攻堅階段，加之鋰電池火災的撲救具有複雜性和特殊性，因此，應將更多的精力投入到預防措施和監測預警系統的建設上，通過在鋰電池設計、生產、使用和回收的全生命週期中實施嚴格的安全管理，強化監測預警機制，定期進行維護檢查，以及對相關人員提供全面的消防安全培訓，從而將隱患消弭於未然，確保即使在面對火災等緊急狀況時，也能夠最大限度地減少損失，保護人員安全。

爲加強鋰電池行業管理，引導產業加速轉型升級，實現高質量發展，我國已出臺一系列國家級、行業級和地方級規範和標準，包括《鋰離子電池企業安全生產規範》（T/CIAPS0002—2017）、《鋰離子電池工廠設計標準》（GB51377—2019）、《鋰電池安全管理規程》（T/SIPAQLHH0001—2023）、《鋰離子電池和電池組安全使用指南》（GB/T42729—2023）以及《鋰離子電池工廠消防安全管理規範》（DB3204/T1059—2024），旨在加強鋰電池領域的消防安全管理，精準防範化解鋰電產業領域的消防安全風險。鑑於韓國鋰電池工廠火災事故的教訓，針對後續鋰電池行業可以採取的改進措施或建立的排查機制，以降低火災風險的發生概率，鄭斌給出如下建議：

一是完善責任體系，強化風險管控。鋰電池生產和儲存企業需加強消防安全主體責任落實，全面實行消防安全責任制，明確界定各級、各部門、各崗位消防安全職責，確定各級、各部門的消防安全責任人員，構建消防安全風險分級管控和隱患排查治理的雙重預防機制。對鋰電池生產與儲存過程中的潛在風險進行全面評估，並針對性制定風險控制措施。將鋰電池生產過程中的乾燥注液區、定容化成區、電池測試/試驗區、電池拆解區、電解液（中間）倉庫、電池成品存儲區、故障電池存儲/報廢區，以及電動自行車停放充電場所等定位爲消防安全重點部位，設置醒目的警示標識，實施特別防範和重點管控措施。

二是加速技術創新，強化質量控制。加大在鋰電池安全技術研發上的投入，致力於研發更安全的電池材料與設計創新。優化電池製造工藝，提升電池的一致性和可靠性，降低生產過程中可能產生的瑕疵。使用先進的電池管理系統（BMS），監控電池狀態，有效防範過充、過放及短路等問題。在電池存儲與生產區域部署自動滅火系統、煙霧報警器和溫度監控裝置，確保一旦發生火災能迅速響應。嚴格遵循國際及國內的安全標準與規範，保障產品設計與生產流程的安全性。實施嚴格的質量控制程序，確保每一塊電池在出廠前均達到安全標準。

三是嚴格執行標準，強化安全監管。政府應針對生產和儲存鋰電池的企業制定嚴格的安全標準，實施全過程監管。事前預防措施至關重要，確保企業在生產、儲存、運輸各環節採取有效的防火分隔、防爆措施及滿足通風需求。鋰電池生產廠房和存儲區域要遠離火源、易燃物質及其他潛在爆炸點，確保周邊環境不存在明火、電火花等引燃因素。同時，保證生產和存儲區域具備良好的通風系統，以減少易燃氣體的積聚，並控制溫度、溼度，避免環境因素誘發安全事故。鋰電池的儲存區與測試區應設於獨立的防火分區內，或與關鍵設備保持安全距離，以防火勢擴散。

生產過程中務必遵循安全生產規範，採用防火、防爆設計與施工標準。生產線應配置可燃氣體檢測報警系統及防靜電設施。電解液儲存區、鋰粉倉庫等特殊區域，應符合技術規範，確保溫度、溼度適宜，並實施預警措施。建立常態化的安全檢查機制，定期對電池生產線、存儲設施及消防設施進行檢查和維護保養。

四是提升安全意識，加強處置能力。強化員工對鋰電池安全特性的培訓，確保每一位員工都充分了解鋰電池的潛在危險及正確的處置方法。鋰電池生產、儲存企業應制定科學合理的滅火及應急疏散預案，預案須覆蓋火災報警、初期火災撲救、人員疏散、應急物資準備、後期處置等關鍵環節。定期組織預案演練，並對演練效果進行評估與總結，持續提升應急處置能力。建立健全鋰電池行業火災事故的應急響應機制，明確事故處理中各方的職責和分工，積極組織開展事故調查和處理工作，深入分析事故原因，總結經驗教訓，建立事故後的恢復重建機制。

作者：本刊記者 魏思佳

來源：中國應急管理雜誌2024年第7期原標題《鋰電池產業“燃”眉之急求解》