我國動力電池產(chǎn)業(yè)正處在由技術(shù)追趕期向同步發(fā)展期過渡的關(guān)鍵階段，在國家相關(guān)政策支持下，需要進(jìn)一步實現(xiàn)顛覆性的技術(shù)突破和協(xié)同創(chuàng)新。2017年6月21日，由青海省、工信部、科技部、中國電動汽車百人會在青海西寧舉辦的”第十八屆中國·青海綠色發(fā)展投資貿(mào)易洽談會·鋰產(chǎn)業(yè)國際高峰論壇“迎來了全球近800名嘉賓。

　　6月21日下午舉行的“標(biāo)準(zhǔn)與政策研討會”的分論壇，聚焦動力電池和電動汽車產(chǎn)業(yè)有關(guān)政策問題;探討動力電池單體技系統(tǒng)管理、電池回收利用方面的標(biāo)準(zhǔn)化問題；國內(nèi)外動力電池標(biāo)準(zhǔn)化制定與規(guī)范管理的差異化探討;有關(guān)產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展和行業(yè)規(guī)范管理的標(biāo)準(zhǔn)與政策研討。

　　中國汽車技術(shù)研究中心首席專家王芳就動力電池標(biāo)準(zhǔn)和法規(guī)要求，以及安全的研發(fā)性測評做了主題報告，內(nèi)容實錄如下：

　　首先非常感謝百人會的邀請，今天能在這里跟大家分享一下電池的標(biāo)準(zhǔn)和一些相應(yīng)的測試的內(nèi)容。我自己把這個報告的題目這樣定了一下，第一部分是電池的標(biāo)準(zhǔn)、法規(guī)的要求。第二部分是安全的研發(fā)性的測評。

　　第一部分內(nèi)容，電池的標(biāo)準(zhǔn)、法規(guī)的要求，這部分內(nèi)容分這樣六個部分介紹，第一是概述，第二是基本的性能要求是什么樣的，第三是耐久可靠性的要求，第四是安全性，第五是關(guān)于BMS的要求，第六是現(xiàn)有的我們的一些正在報批中的標(biāo)準(zhǔn)和正在制定當(dāng)中的標(biāo)準(zhǔn)和這樣的計劃，正好給大家做一個介紹。

　　首先看一下電池現(xiàn)有的標(biāo)準(zhǔn)體系，我們在制定整個電池標(biāo)準(zhǔn)的時候，是按照這樣的幾個方面的性能來這樣分類的，第一是電性能，第二是壽命，第三是安全性，第四是互換性，第五是回收利用，第六是一些關(guān)鍵的附件。

　　我看到在座有很多媒體，我還是希望更多地跟企業(yè)做這樣的交流，可能企業(yè)會更多地比較清楚里面幾個重要的標(biāo)準(zhǔn)，一個是31484、485、486三個關(guān)于單體的性能和壽命以及安全性的標(biāo)準(zhǔn)，還有關(guān)于性能當(dāng)中的要求，還有制定當(dāng)中的一些重要的標(biāo)準(zhǔn)，我們來一個個看一下。

　　對于484、485、486這三個單體的標(biāo)準(zhǔn)，因為總有企業(yè)問做測試的時候應(yīng)該有哪幾個標(biāo)準(zhǔn)，對于單體的這三個標(biāo)準(zhǔn)來說，目前跟整車的公告還有先進(jìn)乘用車的準(zhǔn)入要求也好，相應(yīng)的條件里面都要求測這三項單體的標(biāo)準(zhǔn)。只是里面有一條，對于單體和模塊的測試目前是暫不執(zhí)行。467.1、467.2的單體的性能，目前只有乘用車的準(zhǔn)入標(biāo)準(zhǔn)里面有要求測試。對于467.3我想強(qiáng)調(diào)一下，因為現(xiàn)在正處于一個轉(zhuǎn)折點的階段，467.3在7月1號之前，你的車上公告的話，是不需要測的，但是上推薦目錄是需要3167.3這個公告的，但是7月1號你再要上公告，這個也成為一個強(qiáng)制的測試了。但是里面會有兩項測試有一些特殊的要求，就是振動和擠壓，振動和擠壓前幾天剛剛發(fā)布了一個修改單，振動和擠壓7月1號開始，會按照修改單的內(nèi)容來執(zhí)行。

　　剛才還有兩點沒有講到的，一個是對于客車來說，在上公告的時候要附加客車的安全條件必須同時提交，還有能量密度、功率密度和燃料電池的汽車的功率的測試，如果你在上推薦目錄拿補(bǔ)貼的時候是要進(jìn)行測試的。對于31467.1、31467.2我不想詳細(xì)講，只是乘用車準(zhǔn)入的時候需要測試，功率型的電池要多測一個高低溫的啟動功率，這就是兩者的區(qū)別。

　　這是關(guān)于能量密度的測試、功率密度以及輸出功率的測試，我想給大家介紹具體的測試方法，大家不用太細(xì)看了，因為都有具體的版本。

　　我想給大家展示的是我們的一些測試的結(jié)果。去年4月份的時候在百人會的研討會我給大家做了一個匯報，當(dāng)時三元的能量密度從單體到系統(tǒng)是50%到55%之間，最高應(yīng)該沒有到60%。

　　今年4月份我統(tǒng)計了一下我們在測的電池的水平。對于系統(tǒng)來說，它的能量密度看右邊的這樣一個表格可能會更清晰一點，能量密度在90到115瓦時每公斤占比達(dá)到41%，另外一個占的比較多的比例是115%到130%這樣的一個范圍內(nèi)。所以相對來說低于90瓦時每公斤的電池已經(jīng)很少了。

　　31484，這個也不詳細(xì)說了，因為在這個里面，要求我們目前只是對單體循環(huán)測試。在行業(yè)專家和政府的有關(guān)的領(lǐng)導(dǎo)的意思里面，其實還是非常希望大家進(jìn)行工況壽命的測試的，因為它跟我們的電動汽車的實際的運用是密切相關(guān)的。其實在有條件的情況下，也希望我們的整車和電池的企業(yè)多做這樣的工況的性能的評價，多積累這樣的數(shù)據(jù)，也對我們后期將來再做這樣的壽命評價標(biāo)準(zhǔn)的時候，能夠有一定的數(shù)據(jù)積累的支撐的作用。

　　31467.3，目前有16項，包括機(jī)械的、電的、環(huán)境的三大類，這是我們4月份的時候的一個統(tǒng)計數(shù)據(jù)，當(dāng)時在測的600多個電池包的樣本，機(jī)械安全類的通過率相對來說比較低一些，通過率最高的是電安全保護(hù)的過充、過放、短路的保護(hù)功能。機(jī)械安全類的通過率過低也是我們提交修改單的重要的原因，機(jī)械的測試有這樣的三項，包括振動和機(jī)械沖擊主要是我們?nèi)粘Ｔ诼飞系男旭傔^程當(dāng)中對電池包的可靠性的基本的要求，而擠壓和模擬碰撞則是路上發(fā)生這種碰撞事故的時候，電池受到的這種靜態(tài)擠壓和動態(tài)的加速度的可靠性和安全性，而電路和翻轉(zhuǎn)則是極端的安全性事故了。

　　我想大家有很多人比較清楚我的工作，我做大量的電池測試和法規(guī)論證工作，我們根據(jù)我們測試的結(jié)果進(jìn)行這樣的匯總分析，對于機(jī)械的振動來說，當(dāng)然也包含機(jī)械沖擊的測試，最明顯的特點是振動這一項。

　　它的失效模式有幾大類，第一大類是電池外殼發(fā)生破裂，影響它的整體的密封性。第二大類是各個部件的斷裂，包括外面支架的斷裂，包括上下殼體的連接的斷裂，也包括箱體內(nèi)部模組之間的斷裂和高壓線的連接的斷裂，以及管理系統(tǒng)內(nèi)部的連接的松動，還有就是冷卻系統(tǒng)的斷裂。這些斷裂帶來這樣的振動的事項。第三大類是內(nèi)部的高壓性的連接性的絕緣層的破壞帶來的短路。第四大類是電池內(nèi)部的電壓和溫度等等的這樣一些傳感器的連接的松動導(dǎo)致采集的變形。第五大類是管理系統(tǒng)內(nèi)部元器件的破壞，造成功能的損壞。

　　我們總結(jié)起來主要的項目是這樣的，但是實際上我們在測試過程中也發(fā)現(xiàn)它的振動的路譜確實比路上實際行駛過程中電池的振動強(qiáng)度高得多，這也是為什么當(dāng)時我們提出來了這個標(biāo)準(zhǔn)1號修改單，修改單里面把振動是按照現(xiàn)今國際上對于振動的一些要求，依據(jù)國內(nèi)外的這樣的狀況，先定下來的是一個振弦的振動，但實際上它是不完善的辦法，也不是特別合理的辦法。只是現(xiàn)在我們還沒有更多的數(shù)據(jù)去支撐，能夠得到一個更合適的振動的路譜，因為原來的這個路譜其實是比較合理的，是一個隨機(jī)的振動，是更契合實際的，現(xiàn)在的修改單是三個小時的振動，不太合理，目前按照這個執(zhí)行，新的標(biāo)準(zhǔn)也在緊鑼密鼓的制定當(dāng)中。

　　修改單里還有一項內(nèi)容是對擠壓的修改，我想大家都比較清楚了，從200千牛變成100千牛的擠壓力。

　　對于環(huán)境更多容易出問題的是火燒和延誤。我講一下火燒，有兩個因素，一個是IP等級比較低帶來的失效，比如說插電式混合動力車，它的電池包就是IP55這樣的設(shè)計，電池特別是風(fēng)冷的風(fēng)道設(shè)計，在做火燒設(shè)計的時候，火很容易進(jìn)入電池內(nèi)部發(fā)生起火，另外對于IP67純電動汽車更多的是上下蓋密封膠的阻燃性帶來的起火。

　　過充過放更多的是與MSD和其它的設(shè)計環(huán)節(jié)帶來的失效。目前QCD897就是電池管理系統(tǒng)，里面有一些基本的診斷的項目和故障診斷功能的擴(kuò)展項目的要求。在這個基礎(chǔ)上，我們新的國標(biāo)也在制定當(dāng)中，后面我也會介紹一下。

　　提一下客車的安全條件，對于客車來說，你在上公告的時候，除了滿足之前的這種普遍性的要求以外還需要完成電池單元的熱失控的實驗和熱擴(kuò)展的實驗，熱擴(kuò)展的測試方法大家都看過，它也成為EPSGER的測試實驗，目前正在進(jìn)行當(dāng)中。

　　第六方面說一下現(xiàn)在正在報批或者制定當(dāng)中的標(biāo)準(zhǔn)，一個是規(guī)格尺寸和編碼的制度，這兩個標(biāo)準(zhǔn)正在報批當(dāng)中。第二個是比較重要的，我想多說兩句的是電池GB的強(qiáng)標(biāo)，這個電池的強(qiáng)標(biāo)是依據(jù)剛才我介紹的31485和31467.3單體和系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)，做一個融合，最終形成一個對于電池的強(qiáng)勢性標(biāo)準(zhǔn)，大家知道是GB的標(biāo)準(zhǔn)，不是GBT的，也就意味著它出來以后是一定會強(qiáng)制執(zhí)行的。

　　這里我想強(qiáng)調(diào)一點，剛才提到的振動，我們會采集路上的實車的振動的路譜，然后把它反饋到實驗室的部件的振動的路譜上，這也成立了一個振動的專項小組，我們專項小組的成員這兩年正在北京通縣的實驗廠進(jìn)行實車路譜采集，目前完成7輛車的采集工作，加上去年完成的4輛，目前有11輛車，全國有很多的車企和電廠參與進(jìn)來，包括國際和國內(nèi)的企業(yè)。

　　第二個專項小組是熱擴(kuò)散研究的專項小組，我們制定了詳細(xì)的熱擴(kuò)散的制定方法和研究規(guī)程，也希望全行業(yè)的企業(yè)和測試機(jī)構(gòu)參與進(jìn)來，能夠提供你們的樣品、數(shù)據(jù)、智慧。這兩個專項小組的具體的聯(lián)絡(luò)人都是我們的標(biāo)委會，或者是直接找我都可以，我是這里的技術(shù)負(fù)責(zé)，我希望我們這次制定的GB的強(qiáng)標(biāo)能夠變成更合理、更合適的一個標(biāo)準(zhǔn)，它也會在國際的提案里面，我們這兩個提案也會提到。

　　另外就是剛才提到的管理系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)也正在制定當(dāng)中。

　　還有是電池的回收利用的標(biāo)準(zhǔn)，有四項標(biāo)準(zhǔn)，包括拆卸、包裝運輸、梯次利用和材料回收這幾個標(biāo)準(zhǔn)也都在制定當(dāng)中，希望大家都關(guān)注一下，因為回收確實是一個非常重點的話題，另外有一個會場也在專門討論這方面的話題。

　　第二大塊，我想快速地提一下電池的安全性的測試評價，分為三個方面，一個是安全性分級，一個是全生命周期的概念，另外一個是電化學(xué)耦合的評價。

　　剛才說到電池有那么多的標(biāo)準(zhǔn)，對于單體模塊系統(tǒng)來說，你是完成這個標(biāo)準(zhǔn)以后，其實大家都知道，完成了這個標(biāo)準(zhǔn)也不是意味著你的電池絕對安全，它是一個能量的載體，它是一個相對安全的能量載體。我們要制造的它會發(fā)生很多的熱機(jī)械和電的耐用而導(dǎo)致失效。

　　我希望我們關(guān)注兩方面的內(nèi)容，第一是電池的安全是相對的，所以我們一定要對各種的測試的項目，對它有一個分級的概念，也就是說你在做電池系統(tǒng)的設(shè)計的時候，一定要知道你的電池是處于安全的什么樣的一個區(qū)域，它的哪些項目是有它的薄弱點的，這樣的話你的系統(tǒng)在設(shè)計的時候，在這個薄弱點也要多加一些系統(tǒng)層面的保護(hù)，才能保證你整個系統(tǒng)是一個良好的能夠避免到他的一些缺點的一個系統(tǒng)。

　　第二個方面的概念，我想要大家關(guān)注一下，電池本身的這種熱特性。大家看到電池在充放電的過程中有很多的正常反應(yīng)和極化反應(yīng)，也會產(chǎn)生很多的熱，我們希望關(guān)心電池本身的這種熱的產(chǎn)生的機(jī)理和方式，它的從一個電池傳到另一個電池的傳熱的模式，我們在系統(tǒng)設(shè)計的時候，能夠更好地利用整個系統(tǒng)集成的理念，把電芯變成一個非常非常合格的好的系統(tǒng)。

　　上午歐陽明高老師也提過，我們作為一個團(tuán)隊，我們在牽頭負(fù)責(zé)整個全球的熱擴(kuò)散的測試規(guī)程的制度，所以在這方面做了大量的工作。

　　最后想提一下，其實我們在做很多工作的時候，希望能夠從材料源頭出發(fā)，把材料的這種安全性機(jī)理的分析，到電池的安全行為的研究，再到電池模塊和系統(tǒng)整個安全的管理和控制，能夠形成一個閉環(huán)的安全設(shè)計理念，從測試分析的角度來出發(fā)，把它的整個系統(tǒng)做好。

　　總之我希望一個是熱的方面、安全的方面，另外是它的本能的性能衰減方面，兩個方面都能從材料、電芯到系統(tǒng)形成閉環(huán)的評價體系。

　　最后，我們還是希望電池整個標(biāo)準(zhǔn)評價方面，能夠做更多更好的評價的工作，這樣在你產(chǎn)品的設(shè)計過程中就做更多的這方面的設(shè)計，那你的產(chǎn)品的品質(zhì)才能夠得以保證，也不用只是一味地以法規(guī)的論證為主。另外也希望大家在標(biāo)準(zhǔn)的制定過程中，能夠更多地參與進(jìn)來，而不是標(biāo)準(zhǔn)發(fā)布以后才去被動地應(yīng)對，希望大家能多跟我們多多合作、多多參與，大家共同把行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)給制定好。

　　謝謝大家!