撰文 / 钱亚光
编辑 / 黄大路
设计 / 琚 佳
10月30日下午1点30分左右，美国密苏里州弗雷德里克顿郊外的一家电池回收工厂Critical Mineral Recovery发生火灾，现场响起了连续的爆炸声，爆炸引起的蘑菇云清晰可见，此后，占地两万多平方米的工厂完全被烧毁。
雅各布·阿姆斯拍摄的视频显示，在一次大型爆炸之后，建筑物冒出滚滚浓烟，随后又发生了一次较小的爆炸。Madison County 911在Facebook上发布的照片显示，Critical Mineral Recovery是全球最大的废旧锂离子电池处理设施之一，浓烟从烧焦的建筑物中冒出，可以看到里面仍有微弱的余烬闪烁。
密苏里州自然资源部（MoDNR）接到事故报告后，派遣了两名州现场协调员（SOSCs）协助应急响应工作。弗雷德里克顿消防部门向位于Junction City附近城镇以北的居民以及弗雷德里克顿周边地区发布了疏散令和就地避难令。尚未报告有人员伤亡。
火灾爆燃原因待查
Critical Mineral Recovery（CMR)是世界上最大的锂离子电池回收厂之一，据该公司网站介绍，该工厂处理电动汽车和消费级锂离子电池，回收有价值的金属和矿物，包括铜、镍、钴、锂、锰和铝，回收的材料可用于制造新的电池。
该工厂于 2023 年 11 月启动，当时的新闻稿说，CMR每天可给250 吨锂离子电池放电，每月可处理 6000 吨锂电池，并将 99% 的含镍、钴、锂和铜的电池送往精炼厂和冶炼厂进行后处理和关键矿物回收。
回收的材料可用于加工电动汽车和消费级锂离子电池。这座225000平方英尺（约20903平方米）的CMR设施加工厂据说用于断电、拆解和处理与电动汽车和其他可充电电池相关的材料，以进行回收和再利用。
尽管该公司的网站称其拥有“全球最先进、自动化和远程监控的消防灭火系统”，“最先进的火灾预防系统旨在在火灾发生前检测到火灾。该系统覆盖所有存放或处理电池材料的区域。采用高强度工业前视红外摄像头技术，24小时不间断远程监控。”但火灾还是发生了。
自打上周三发生火灾以后，被群嘲的Critical Mineral Recovery的网站就关闭了，至今仍未开放。
目前，官方尚未公布工厂起火的原因。截至11月2日，火灾原因仍不明确。
代表Critical Mine Recovery 工厂的律师艾尔·沃特金斯（Al Watkins）辩解道，锂离子电池本身不稳定，很容易点燃，需要小心回收和拆卸。他指出，尽管采取了广泛的安全措施，但正如这起火灾所表明的那样，锂离子消防风险仍然存在。“无论做多少工作来确保保持这些电池的稳定性，这都是有风险的。”沃特金斯表示。
一般来讲，锂离子电池火灾主要是由热失控（thermal runaway）现象引起的。锂离子电池由正极、负极、隔膜和电解液组成，当隔膜受损时，正极和负极接触会导致过热，从而引发火灾和爆炸。
一旦起火，锂电池火灾难以用通常灭火方式扑灭。即使火焰看似已被扑灭，但其内部仍会持续产生热量，而且爆炸时还伴随着大量的氟化氢气体（有害气体）释放，使灭火工作变得更加困难。
由于热失控整个过程不需要氧气，就能持续放热及喷射出易燃易爆气体，目前全世界尚未寻找到有效的灭火剂。
因此，锂电池火灾没有有效的灭火手段，只有抑制手段，最好的抑制手段是通过淋水降温带走热量，控制火灾，避免蔓延。但是，淋水降温造成电池热失控过程缓慢，延长了燃烧时间，如果是储能电池，甚至需要几天才能完成燃烧，连续几天的淋水量，让消防水源都成为一种挑战。
对于设置在建筑内的电池仓库、化成车间、储能房间等空间，若存在人员疏散需求，必须采用抑制系统，延缓热失控、燃烧和爆炸时间，为安全疏散争取更多时间。
锂电池工厂起火屡见不鲜
由于锂电池特性所致，电池制造、加工、回收等企业的火灾，仅今年下半年，见诸媒体的就有数起。锂电池聚集地起火，既快又猛，还难以扑灭。
锂电池生产对空间洁净度、湿度、温度要求极高。空气中任何大于 50 微米的杂质被卷入电池后都会引发电池短路、起火爆炸。
今年6月24日上午，韩国京畿道华城市锂电池制造商Aricell工厂发生火灾。现场消防救援人员25日上午表示，电池厂起火22小时后，现场火势被彻底扑灭。
这家电池工厂于2020年成立，生产用于传感器和无线电通信设备的锂电池。Aricell年产能5GWh，约占韩国电池年总产能的1.25%。
据报道，火灾发生时，工厂里可能存有至少3.5万块电池。爆燃事故最终导致包括17名中国籍劳工在内的23人在火灾中不幸丧生，另有8人受伤。
由于锂电池燃烧难以用常规灭火方法处理，当地消防员在完全扑灭火势方面遇到困难。事发后虽然现场员工尝试采用灭火器灭火，但没有抑制住火势发展。
调查结果显示，涉事企业（Aricell）早在2021年开始向韩国军方提供相关电池产品时开始，就一直采取调包检测用产品等欺瞒方式通过安全检查，生产过程粗制滥造、疏于管理，最终不良电池产品发生起火燃烧酿成惨剧。
9月5日，美国加利福尼亚州圣迭戈县SDG&E（圣地亚哥天然气与电力公司）的锂电池储能设施一个集装箱电池储能系统就发生了严重火灾，这套储能设施甚至是当时世界上最大的电池储能电站。
9月16日，江苏启东生命健康产业园内南通北新新能科技股份有限公司旗下全资子公司江苏锂循新能源科技有限公司工厂起火，未造成人员伤亡。该公司运营的新能源汽车废旧动力蓄电池综合利用及正极材料绿色制造项目，该项目建成后每年可回收处置废旧新能源动力锂电池30万吨。
9月29日，宁德时代位于福建宁德市蕉城区的生产车间 Z 基地（面积约15000平方米）起火，未出现人员伤亡。Z 基地是宁德时代最引以为傲的工厂，也可能是当时全球技术水平最高的电池工厂。因极高的智能制造水准，Z 基地每个月的产能足以装配约 5 万辆特斯拉 Model 3。
据行业知情人士透露，起火地点为宁德时代的Z基地的高温静置室。高温静置室主要的作用是电解液充分浸润，活化电极表面，稳定结构，控制活化反应速度和减少内阻。在静置过程中，需要严格控制时间和温度，以防止过热导致的电板材料损伤或其他不可逆的负面效应。
工艺流程决定了高温静置室起火这种情况，一般后果都会比较严重，灭火难度较大。
10月21日，广东佛山一锂电池工厂半成品仓库突然冒起白烟。在工人查找烟雾来源时，仅仅约90秒后一块电池就突然爆炸，随后火势突然变大，并产生白色的浓雾。不到3分钟，工厂就燃起熊熊大火。该工厂今年6月份刚投产，未造成人员伤亡。
从应用场景角度理性地看，电化学作为一种基于化学反应原理的技术，很难做到绝对安全，但这不一定影响人们的安全使用。关键是要将它的不稳定、不可控的安全风险降到足够低，将事故影响控制在人们可接受的范围内。
其他不良影响
锂电池火灾除了难以扑灭，会造成重大财产损失和人员伤亡，火灾后产生的有害气体也引起了民众广泛的担忧。
弗雷德里克敦消防局敦促火灾周围浓烟中的居民就地避难，称他们应该关闭窗户并关闭空调系统以防止吸入烟雾。
MoDNR正在从附近的水体收集水样，包括小圣弗朗西斯河。美国环保局认为弗雷德里克敦的饮用水没有风险，但进一步的测试将继续进行。
美国环境保护局（EPA）正在协助地方当局，包括弗雷德里克敦消防局和密苏里州自然资源部，进行空气监测和取样。
根据密苏里州当地的新闻媒体《5 On Your Side》的报道，这场大火还导致了数千条鱼类的死亡。火灾后的第三天，该媒体收到了当地多名居民关于发生位于火灾的电池厂下游的乡村小溪里有“数千具”鱼尸被冲上岸的报告。许多地方的水面上漂浮着一种类似泡沫的白色物质。
密苏里州自然资源部环境质量信息部官员布莱恩·奎因（Brian Quinn）证实了乡村小溪鱼类的死亡事件。他表示：“假设鱼类死亡是由 CMR 消防部门的径流造成的，但即使这只是假设，如果与此有关，我们直到取回样本后才能知道是化学物质暴露还是缺氧。”
美国消防局称，某些灭火泡沫和阻燃剂此前被发现含有“永久性化学物质”或全氟和多氟烷基物质，这些物质对人类和动物有害。潜在影响包括地下水、地表水和潜在的饮用水污染。
