3 opslagbranden in 1 week: thermische runaway is een wereldwijde wake-upcall
auteur: HT infinitepower
2026-08-25
De Amerikaanse energieopslagsector kreeg in één week te maken met drie afzonderlijke brandincidenten, wat opnieuw zorgen over de veiligheid van batterijsystemen heeft doen toenemen.
Op 26 juli vond in North Berkeley, Californië, een thermal runaway-incident plaats bij een residentieel lithiumbatterijsysteem dat was gekoppeld aan zonnepanelen op het dak. De brand verspreidde zich snel en zette uiteindelijk nabijgelegen palmbomen in brand. Het batterijsysteem werd voornamelijk gebruikt om Tesla-voertuigen van stroom te voorzien. Getuigen meldden vóór het incident een duidelijke geur van brandende elektrische componenten op de locatie.
Slechts drie dagen later vloog in Visalia, Californië, opnieuw een residentieel energieopslagsysteem in brand. Zelfs nadat de zichtbare vlammen waren gedoofd, bleef de batterij in een toestand van thermal runaway. Brandweerlieden moesten nabijgelegen wegen afsluiten, omwonenden opdracht geven binnen te blijven en wachten totdat de chemische reacties in de batterij vanzelf afnamen.
Op dezelfde dag brak er brand uit in een container met lithium-ionbatterijen bij een logistieke locatie in North Carolina. Vanwege zorgen over aanhoudende warmteontwikkeling en de mogelijke uitstoot van gevaarlijke gassen stelden lokale brandweerlieden een veiligheidszone in. Ze kozen voor een gecontroleerde aanpak, waarbij de brand gecontroleerd kon uitbranden terwijl de situatie nauwlettend werd gemonitord.
Drie branden in slechts één week, verspreid over verschillende toepassingsscenario’s, waaronder residentiële energieopslag, thuisbatterijsystemen en opslaglocaties voor batterijen.
Voor de energieopslagsector is de belangrijkere vraag niet alleen waar deze incidenten plaatsvonden of welke apparatuur beschadigd raakte. De diepere kwestie is:
Nu de wereldwijde inzet van energieopslagsystemen steeds sneller toeneemt, kan veiligheid nog steeds iets zijn dat pas na een incident wordt aangepakt?
Nu de wereldwijde inzet van energieopslagsystemen steeds sneller toeneemt, kan veiligheid nog steeds iets zijn dat pas na een incident wordt aangepakt?
Het grootste risico bij energieopslag is niet brand — maar thermal runaway
Een nadere analyse van deze drie incidenten laat één gemeenschappelijke factor zien: thermal runaway.
Maar wat is thermal runaway precies?
Eenvoudig gezegd ontstaat thermal runaway wanneer een batterij — vooral een lithium-ionbatterij — door interne of externe factoren sneller warmte genereert dan deze kan afvoeren. Naarmate de temperatuur snel stijgt, worden een reeks onomkeerbare exotherme chemische reacties in gang gezet. Dit kan uiteindelijk leiden tot ongecontroleerde fysieke en chemische processen, zoals brand, explosies of het vrijkomen van gassen met een zeer hoge temperatuur.
Eenvoudig gezegd ontstaat thermal runaway wanneer een batterij — vooral een lithium-ionbatterij — door interne of externe factoren sneller warmte genereert dan deze kan afvoeren. Naarmate de temperatuur snel stijgt, worden een reeks onomkeerbare exotherme chemische reacties in gang gezet. Dit kan uiteindelijk leiden tot ongecontroleerde fysieke en chemische processen, zoals brand, explosies of het vrijkomen van gassen met een zeer hoge temperatuur.
Dit verklaart ook waarom branden in energieopslagsystemen een heel andere aanpak vereisen dan conventionele branden. Bij het recente incident in Visalia, Californië, konden brandweerlieden de zichtbare vlammen snel blussen, maar bleven de batterijcellen intern extreme hitte en gevaarlijke gassen produceren. Lokale autoriteiten moesten omliggende wegen afsluiten, maatregelen treffen om omwonenden binnen te laten blijven en wachten totdat de chemische reacties in de batterij vanzelf tot een einde kwamen.
Dezelfde uitdaging deed zich voor bij de brand in de logistieke locatie in North Carolina. In plaats van de getroffen batterijcontainers onmiddellijk te demonteren of te verplaatsen, stelden brandweerlieden een veiligheidszone in en kozen zij voor een gecontroleerde aanpak waarbij de situatie voortdurend werd gemonitord.
De reden is eenvoudig: zodra thermal runaway binnen een lithiumbatterijsysteem begint, betekent het doven van de externe vlammen niet noodzakelijk dat het gevaar is geweken. Het interne reactieproces kan nog lange tijd doorgaan nadat de zichtbare brand is verdwenen.
De brand kan geblust zijn, maar het gevaar is nog niet geweken
Wat meer aandacht verdient, is dat dit risico naarmate de wereldwijde inzet van energieopslagsystemen snel blijft toenemen, niet langer beperkt blijft tot afzonderlijke incidenten. Het wordt een uitdaging die de hele sector moet aanpakken.
Onderzoek toont aan dat lithiumbatterijen naarmate ze verouderen gevoeliger kunnen worden voor zelfverhitting onder omstandigheden zoals mechanische beschadiging, elektrische overbelasting en blootstelling aan hoge temperaturen. Naar verloop van tijd kan de thermische stabiliteit geleidelijk afnemen. Hierdoor zal de druk op de veiligheid van energieopslagsystemen alleen maar toenemen naarmate meer systemen langdurig in bedrijf zijn.
Daarom heeft de energieopslagsector de afgelopen jaren de veiligheidsnormen voortdurend aangescherpt.
Van de invoering van China's eerste verplichte nationale veiligheidsnorm voor lithiumbatterijen voor energieopslag in augustus 2025, tot de introductie van de Design Standard for Electrochemical Energy Storage Power Stations en de handhaving van de Standards for Determining and Managing Major Power Safety Hazards: de regelgeving voor batterijcellen, batterijsystemen en de volledige levenscyclus van energieopslagprojecten wordt steeds strenger.
Veiligheid verschuift daarmee geleidelijk van een vrijwillige inzet van bedrijven naar een fundamentele vereiste waaraan iedere deelnemer in de sector moet voldoen.
Tegelijkertijd is er al een nieuwe concurrentiestrijd rond veiligheidscapaciteiten ontstaan. Toonaangevende bedrijven zoals CATL, BYD Energy Storage en Huawei Digital Power investeren fors in grootschalige brandtesten en geavanceerde technologieën voor thermal-runawaypreventie. Het doel is duidelijk: potentiële risico’s elimineren voordat producten de markt bereiken.
Kan een andere batterijtechnologie het veiligheidsprobleem volledig oplossen?
De recente reeks brandincidenten met energieopslagsystemen heeft de sector ertoe aangezet een fundamentele vraag opnieuw te bekijken: als lithium-ionbatterijen het risico op thermal runaway niet volledig kunnen uitsluiten, kan de overstap naar een andere batterijtechnologie het veiligheidsprobleem dan volledig oplossen?
Het antwoord is niet zo eenvoudig.
De afgelopen jaren is de sector alternatieve oplossingen blijven onderzoeken. Van natrium-ionbatterijen en flowbatterijen tot solid-statebatterijen en aluminium-luchtbatterijen: een breed scala aan opkomende technologieën heeft de markt betreden. Veel daarvan worden beschouwd als potentiële kandidaten voor de volgende generatie energieopslag.
Een nadere analyse laat echter zien dat deze technologieën verschillende uitdagingen aanpakken in plaats van veiligheidsrisico’s volledig te elimineren.
Natrium-ionbatterijen, die de laatste jaren veel aandacht hebben gekregen, zijn hiervan een goed voorbeeld. Vergeleken met lithium-ionbatterijen bieden natrium-ionbatterijen een hogere thermische stabiliteit, een hogere temperatuur waarbij thermal runaway wordt geactiveerd en een stabielere interne structuur. Hierdoor is de kans kleiner dat lokale kortsluitingen leiden tot kettingreacties.
De voordelen zijn vooral merkbaar in omgevingen met lage temperaturen. Natrium-ionbatterijen kunnen in koude klimaten relatief goede capaciteitsprestaties behouden zonder dat aanvullende verwarmingssystemen nodig zijn. Dit kan de veiligheidsrisico’s onder extreme bedrijfsomstandigheden verder beperken.
Natrium-iontechnologie brengt echter ook nieuwe technische uitdagingen met zich mee. Zo kan gasvorming tijdens laad- en ontlaadcycli geavanceerdere ventilatievoorzieningen vereisen. Daarnaast hebben natrium-ionbatterijen andere laad- en ontlaadkarakteristieken dan lithium-ionbatterijen, waardoor bestaande vermogensconversiesystemen (PCS) en bijbehorende infrastructuur mogelijk moeten worden aangepast. Alleen de batterijcellen vervangen is daarom niet voldoende om een volledige overgang op systeemniveau te realiseren.
Een andere technologie die veel aandacht heeft gekregen, zijn flowbatterijen. Vanadium-redoxflowbatterijen zijn hiervan een belangrijk voorbeeld. Hun grootste voordeel is de inherente veiligheid. Omdat ze gebruikmaken van watergebaseerde, niet-ontvlambare elektrolyten, is het risico op thermal runaway vrijwel afwezig. Dit biedt een duidelijk voordeel bij grootschalige energieopslag, netgekoppelde opslag en toepassingen met strenge brandveiligheidseisen.
Een hogere veiligheid brengt echter ook bepaalde compromissen met zich mee. Flowbatterijen hebben over het algemeen een lagere energiedichtheid, vereisen een groter installatieoppervlak en hebben relatief hogere initiële investeringskosten. Daardoor zijn ze vooral geschikt voor stationaire grootschalige energieopslagprojecten en vormen ze geen universele vervanging voor lithium-ionbatterijen in alle toepassingen.
Ook solid-statebatterijen hebben de afgelopen jaren veel aandacht gekregen. De vaste elektrolyten elimineren de brandrisico’s die samenhangen met traditionele vloeibare elektrolyten en voorkomen het smelten van separatoren, wat tot interne kortsluiting kan leiden.
Theoretische veiligheidsvoordelen betekenen echter niet automatisch dat de technologie commercieel volwassen is. Solid-statebatterijen staan nog voor technische uitdagingen op het gebied van grensvlakstabiliteit, contactweerstand en lokale warmteontwikkeling. Grootschalige commercialisering verloopt nog geleidelijk en het zal tijd kosten voordat solid-statebatterijen een breed toegepaste oplossing voor energieopslag worden.
Naast deze technologieën worden ook opkomende systemen, zoals aluminium-luchtbatterijen, actief onderzocht. Deze batterijconcepten bieden een extreem hoge theoretische energiedichtheid en een relatief laag brandrisico. Hun commerciële volwassenheid is echter nog beperkt en er moeten nog aanzienlijke technische obstakels worden overwonnen voordat grootschalige toepassing praktisch haalbaar wordt.
De energieopslagsector heeft geen gebrek aan nieuwe technologieën. De werkelijke uitdaging is dat geen enkele technologie tegelijkertijd de perfecte combinatie kan bieden van veiligheid, lage kosten en brede toepasbaarheid in alle toepassingsscenario’s.
In veel opzichten is veiligheid nooit afhankelijk geweest van één enkele batterijchemie die het probleem definitief kan oplossen. Echte veiligheid bij energieopslag vereist een complete systeembenadering: materiaalkeuze, systeemarchitectuur, thermisch beheer, brandbeveiliging en langdurige exploitatie en onderhoud moeten samen worden geïntegreerd in één uitgebreid veiligheidsconcept.
Slotgedachten
De afgelopen jaren heeft de energieopslagsector zich grotendeels rond één centraal thema ontwikkeld: wie kan meer capaciteit installeren, sneller bouwen en lagere kosten realiseren? Van prijsconcurrentie tot grootschalige uitbreiding: de ontwikkeling van de sector werd voornamelijk gedreven door het verbeteren van de economische haalbaarheid en operationele efficiëntie.
De recente reeks brandincidenten heeft de sector echter aan een belangrijke realiteit herinnerd: nu energieopslag een tijdperk van grootschalige toepassing binnengaat, zal veiligheid een fundamentele factor worden die bepaalt hoe ver de sector zich kan ontwikkelen.
De toekomstige concurrentie in energieopslag zal mogelijk niet langer alleen worden bepaald door wie de grootste capaciteit of de laagste prijzen biedt. Steeds meer zal het erom gaan welke bedrijven veiligheid centraal kunnen stellen in de ontwikkeling van technologie, het ontwerp van systemen en de langdurige exploitatie en het onderhoud.
kW naar kVA calculator: eenvoudige conversieformule, tabel en belastingsvoorbeelden
Hoe wij batterijopslagsystemen ontwerpen voor verschillende industrieën
Gerelateerd artikel
