10月30日下午1點(diǎn)30分左右，美國密蘇里州弗雷德里克頓郊外的一家電池回收工廠Critical Mineral Recovery發(fā)生火災(zāi)，現(xiàn)場響起了連續(xù)的爆炸聲，爆炸引起的蘑菇云清晰可見，此后，占地兩萬多平方米的工廠完全被燒毀。

       雅各布·阿姆斯拍攝的視頻顯示，在一次大型爆炸之后，建筑物冒出滾滾濃煙，隨后又發(fā)生了一次較小的爆炸。Madison County 911在Facebook上發(fā)布的照片顯示，Critical Mineral Recovery是全球最大的廢舊鋰離子電池處理設(shè)施之一，濃煙從燒焦的建筑物中冒出，可以看到里面仍有微弱的余燼閃爍。

       密蘇里州自然資源部（MoDNR）接到事故報(bào)告后，派遣了兩名州現(xiàn)場協(xié)調(diào)員（SOSCs）協(xié)助應(yīng)急響應(yīng)工作。弗雷德里克頓消防部門向位于Junction City附近城鎮(zhèn)以北的居民以及弗雷德里克頓周邊地區(qū)發(fā)布了疏散令和就地避難令。尚未報(bào)告有人員傷亡。

       火災(zāi)爆燃原因待查

       Critical Mineral Recovery（CMR)是世界上最大的鋰離子電池回收廠之一，據(jù)該公司網(wǎng)站介紹，該工廠處理電動(dòng)汽車和消費(fèi)級鋰離子電池，回收有價(jià)值的金屬和礦物，包括銅、鎳、鈷、鋰、錳和鋁，回收的材料可用于制造新的電池。

       該工廠于 2023 年 11 月啟動(dòng)，當(dāng)時(shí)的新聞稿說，CMR每天可給250 噸鋰離子電池放電，每月可處理 6000 噸鋰電池，并將 99% 的含鎳、鈷、鋰和銅的電池送往精煉廠和冶煉廠進(jìn)行后處理和關(guān)鍵礦物回收。

       回收的材料可用于加工電動(dòng)汽車和消費(fèi)級鋰離子電池。這座225000平方英尺（約20903平方米）的CMR設(shè)施加工廠據(jù)說用于斷電、拆解和處理與電動(dòng)汽車和其他可充電電池相關(guān)的材料，以進(jìn)行回收和再利用。

       盡管該公司的網(wǎng)站稱其擁有“全球最先進(jìn)、自動(dòng)化和遠(yuǎn)程監(jiān)控的消防滅火系統(tǒng)”，“最先進(jìn)的火災(zāi)預(yù)防系統(tǒng)旨在在火災(zāi)發(fā)生前檢測到火災(zāi)。該系統(tǒng)覆蓋所有存放或處理電池材料的區(qū)域。采用高強(qiáng)度工業(yè)前視紅外攝像頭技術(shù)，24小時(shí)不間斷遠(yuǎn)程監(jiān)控。”但火災(zāi)還是發(fā)生了。

       自打上周三發(fā)生火災(zāi)以后，被群嘲的Critical Mineral Recovery的網(wǎng)站就關(guān)閉了，至今仍未開放。

       目前，官方尚未公布工廠起火的原因。截至11月2日，火災(zāi)原因仍不明確。

       代表Critical Mine Recovery 工廠的律師艾爾·沃特金斯（Al Watkins）辯解道，鋰離子電池本身不穩(wěn)定，很容易點(diǎn)燃，需要小心回收和拆卸。他指出，盡管采取了廣泛的安全措施，但正如這起火災(zāi)所表明的那樣，鋰離子消防風(fēng)險(xiǎn)仍然存在?！盁o論做多少工作來確保保持這些電池的穩(wěn)定性，這都是有風(fēng)險(xiǎn)的?！蔽痔亟鹚贡硎尽?/p>

       一般來講，鋰離子電池火災(zāi)主要是由熱失控（thermal runaway）現(xiàn)象引起的。鋰離子電池由正極、負(fù)極、隔膜和電解液組成，當(dāng)隔膜受損時(shí)，正極和負(fù)極接觸會(huì)導(dǎo)致過熱，從而引發(fā)火災(zāi)和爆炸。

       一旦起火，鋰電池火災(zāi)難以用通常滅火方式撲滅。即使火焰看似已被撲滅，但其內(nèi)部仍會(huì)持續(xù)產(chǎn)生熱量，而且爆炸時(shí)還伴隨著大量的氟化氫氣體（有害氣體）釋放，使滅火工作變得更加困難。

       由于熱失控整個(gè)過程不需要氧氣，就能持續(xù)放熱及噴射出易燃易爆氣體，目前全世界尚未尋找到有效的滅火劑。

       因此，鋰電池火災(zāi)沒有有效的滅火手段，只有抑制手段，最好的抑制手段是通過淋水降溫帶走熱量，控制火災(zāi)，避免蔓延。但是，淋水降溫造成電池?zé)崾Э剡^程緩慢，延長了燃燒時(shí)間，如果是儲(chǔ)能電池，甚至需要幾天才能完成燃燒，連續(xù)幾天的淋水量，讓消防水源都成為一種挑戰(zhàn)。

       對于設(shè)置在建筑內(nèi)的電池倉庫、化成車間、儲(chǔ)能房間等空間，若存在人員疏散需求，必須采用抑制系統(tǒng)，延緩熱失控、燃燒和爆炸時(shí)間，為安全疏散爭取更多時(shí)間。

       鋰電池工廠起火屢見不鮮

       由于鋰電池特性所致，電池制造、加工、回收等企業(yè)的火災(zāi)，僅今年下半年，見諸媒體的就有數(shù)起。鋰電池聚集地起火，既快又猛，還難以撲滅。

       鋰電池生產(chǎn)對空間潔凈度、濕度、溫度要求極高。空氣中任何大于 50 微米的雜質(zhì)被卷入電池后都會(huì)引發(fā)電池短路、起火爆炸。

       今年6月24日上午，韓國京畿道華城市鋰電池制造商Aricell工廠發(fā)生火災(zāi)?，F(xiàn)場消防救援人員25日上午表示，電池廠起火22小時(shí)后，現(xiàn)場火勢被徹底撲滅。

       這家電池工廠于2020年成立，生產(chǎn)用于傳感器和無線電通信設(shè)備的鋰電池。Aricell年產(chǎn)能5GWh，約占韓國電池年總產(chǎn)能的1.25%。

       據(jù)報(bào)道，火災(zāi)發(fā)生時(shí)，工廠里可能存有至少3.5萬塊電池。爆燃事故最終導(dǎo)致包括17名中國籍勞工在內(nèi)的23人在火災(zāi)中不幸喪生，另有8人受傷。

       由于鋰電池燃燒難以用常規(guī)滅火方法處理，當(dāng)?shù)叵绬T在完全撲滅火勢方面遇到困難。事發(fā)后雖然現(xiàn)場員工嘗試采用滅火器滅火，但沒有抑制住火勢發(fā)展。

       調(diào)查結(jié)果顯示，涉事企業(yè)（Aricell）早在2021年開始向韓國軍方提供相關(guān)電池產(chǎn)品時(shí)開始，就一直采取調(diào)包檢測用產(chǎn)品等欺瞞方式通過安全檢查，生產(chǎn)過程粗制濫造、疏于管理，最終不良電池產(chǎn)品發(fā)生起火燃燒釀成慘劇。

       9月5日，美國加利福尼亞州圣迭戈縣SDG&E（圣地亞哥天然氣與電力公司）的鋰電池儲(chǔ)能設(shè)施一個(gè)集裝箱電池儲(chǔ)能系統(tǒng)就發(fā)生了嚴(yán)重火災(zāi)，這套儲(chǔ)能設(shè)施甚至是當(dāng)時(shí)世界上最大的電池儲(chǔ)能電站。

       9月16日，江蘇啟東生命健康產(chǎn)業(yè)園內(nèi)南通北新新能科技股份有限公司旗下全資子公司江蘇鋰循新能源科技有限公司工廠起火，未造成人員傷亡。該公司運(yùn)營的新能源汽車廢舊動(dòng)力蓄電池綜合利用及正極材料綠色制造項(xiàng)目，該項(xiàng)目建成后每年可回收處置廢舊新能源動(dòng)力鋰電池30萬噸。

       9月29日，寧德時(shí)代位于福建寧德市蕉城區(qū)的生產(chǎn)車間 Z 基地（面積約15000平方米）起火，未出現(xiàn)人員傷亡。Z 基地是寧德時(shí)代最引以為傲的工廠，也可能是當(dāng)時(shí)全球技術(shù)水平最高的電池工廠。因極高的智能制造水準(zhǔn)，Z 基地每個(gè)月的產(chǎn)能足以裝配約 5 萬輛特斯拉 Model 3。

       據(jù)行業(yè)知情人士透露，起火地點(diǎn)為寧德時(shí)代的Z基地的高溫靜置室。高溫靜置室主要的作用是電解液充分浸潤，活化電極表面，穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，控制活化反應(yīng)速度和減少內(nèi)阻。在靜置過程中，需要嚴(yán)格控制時(shí)間和溫度，以防止過熱導(dǎo)致的電板材料損傷或其他不可逆的負(fù)面效應(yīng)。

       工藝流程決定了高溫靜置室起火這種情況，一般后果都會(huì)比較嚴(yán)重，滅火難度較大。

       10月21日，廣東佛山一鋰電池工廠半成品倉庫突然冒起白煙。在工人查找煙霧來源時(shí)，僅僅約90秒后一塊電池就突然爆炸，隨后火勢突然變大，并產(chǎn)生白色的濃霧。不到3分鐘，工廠就燃起熊熊大火。該工廠今年6月份剛投產(chǎn)，未造成人員傷亡。

       從應(yīng)用場景角度理性地看，電化學(xué)作為一種基于化學(xué)反應(yīng)原理的技術(shù)，很難做到絕對安全，但這不一定影響人們的安全使用。關(guān)鍵是要將它的不穩(wěn)定、不可控的安全風(fēng)險(xiǎn)降到足夠低，將事故影響控制在人們可接受的范圍內(nèi)。

       其他不良影響

       鋰電池火災(zāi)除了難以撲滅，會(huì)造成重大財(cái)產(chǎn)損失和人員傷亡，火災(zāi)后產(chǎn)生的有害氣體也引起了民眾廣泛的擔(dān)憂。

       弗雷德里克敦消防局敦促火災(zāi)周圍濃煙中的居民就地避難，稱他們應(yīng)該關(guān)閉窗戶并關(guān)閉空調(diào)系統(tǒng)以防止吸入煙霧。

       MoDNR正在從附近的水體收集水樣，包括小圣弗朗西斯河。美國環(huán)保局認(rèn)為弗雷德里克敦的飲用水沒有風(fēng)險(xiǎn)，但進(jìn)一步的測試將繼續(xù)進(jìn)行。

       美國環(huán)境保護(hù)局（EPA）正在協(xié)助地方當(dāng)局，包括弗雷德里克敦消防局和密蘇里州自然資源部，進(jìn)行空氣監(jiān)測和取樣。

       根據(jù)密蘇里州當(dāng)?shù)氐男侣劽襟w《5 On Your Side》的報(bào)道，這場大火還導(dǎo)致了數(shù)千條魚類的死亡?；馂?zāi)后的第三天，該媒體收到了當(dāng)?shù)囟嗝用耜P(guān)于發(fā)生位于火災(zāi)的電池廠下游的鄉(xiāng)村小溪里有“數(shù)千具”魚尸被沖上岸的報(bào)告。許多地方的水面上漂浮著一種類似泡沫的白色物質(zhì)。

       密蘇里州自然資源部環(huán)境質(zhì)量信息部官員布萊恩·奎因（Brian Quinn）證實(shí)了鄉(xiāng)村小溪魚類的死亡事件。他表示：“假設(shè)魚類死亡是由 CMR 消防部門的徑流造成的，但即使這只是假設(shè)，如果與此有關(guān)，我們直到取回樣本后才能知道是化學(xué)物質(zhì)暴露還是缺氧。”

       美國消防局稱，某些滅火泡沫和阻燃劑此前被發(fā)現(xiàn)含有“永久性化學(xué)物質(zhì)”或全氟和多氟烷基物質(zhì)，這些物質(zhì)對人類和動(dòng)物有害。潛在影響包括地下水、地表水和潛在的飲用水污染。