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(gè)報(bào)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。

中國汽車技術(shù)研究中心首席專家王芳

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(gè)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(bào)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(jì)劃，正好給大家做一個(gè)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(gè)電池標(biāo)準(zhǔn)的時(shí)候，是按照這樣的幾個(gè)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(gè)重要的標(biāo)準(zhǔn)，一個(gè)是31484、485、486三個(gè)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(gè)個(gè)看一下。

對于484、485、486這三個(gè)單體的標(biāo)準(zhǔn)，因?yàn)榭傆衅髽I(yè)問做測試的時(shí)候應(yīng)該有哪幾個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，對于單體的這三個(gè)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(xiàng)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?yàn)楝F(xiàn)在正處于一個(gè)轉(zhuǎn)折點(diǎn)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(gè)公告的，但是7月1號你再要上公告，這個(gè)也成為一個(gè)強(qiáng)制的測試了。但是里面會有兩項(xiàng)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(gè)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(diǎn)沒有講到的，一個(gè)是對于客車來說，在上公告的時(shí)候要附加客車的安全條件必須同時(shí)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(shí)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(shí)候需要測試，功率型的電池要多測一個(gè)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?yàn)槎加芯唧w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(shí)候在百人會的研討會我給大家做了一個(gè)匯報(bào)，當(dāng)時(shí)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(jì)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(gè)表格可能會更清晰一點(diǎn)，能量密度在90到115瓦時(shí)每公斤占比達(dá)到41%，另外一個(gè)占的比較多的比例是115%到130%這樣的一個(gè)范圍內(nèi)。所以相對來說低于90瓦時(shí)每公斤的電池已經(jīng)很少了。

31484，這個(gè)也不詳細(xì)說了，因?yàn)樵谶@個(gè)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(shí)還是非常希望大家進(jìn)行工況壽命的測試的，因?yàn)樗覀兊碾妱悠嚨膶?shí)際的運(yùn)用是密切相關(guān)的。其實(shí)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(jià)，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(jià)標(biāo)準(zhǔn)的時(shí)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(xiàng)，包括機(jī)械的、電的、環(huán)境的三大類，這是我們4月份的時(shí)候的一個(gè)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，當(dāng)時(shí)在測的600多個(gè)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(xiàng)，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(shí)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(diǎn)是振動這一項(xiàng)。

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(gè)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(xiàng)。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(xiàng)目是這樣的，但是實(shí)際上我們在測試過程中也發(fā)現(xiàn)它的振動的路譜確實(shí)比路上實(shí)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(shí)我們提出來了這個(gè)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(gè)振弦的振動，但實(shí)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(gè)更合適的振動的路譜，因?yàn)樵瓉淼倪@個(gè)路譜其實(shí)是比較合理的，是一個(gè)隨機(jī)的振動，是更契合實(shí)際的，現(xiàn)在的修改單是三個(gè)小時(shí)的振動，不太合理，目前按照這個(gè)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(xiàng)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(gè)因素，一個(gè)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(jì)，電池特別是風(fēng)冷的風(fēng)道設(shè)計(jì)，在做火燒設(shè)計(jì)的時(shí)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(jì)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(xiàng)目和故障診斷功能的擴(kuò)展項(xiàng)目的要求。在這個(gè)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(shí)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(shí)驗(yàn)和熱擴(kuò)展的實(shí)驗(yàn)，熱擴(kuò)展的測試方法大家都看過，它也成為EPSGER的測試實(shí)驗(yàn)，目前正在進(jìn)行當(dāng)中。

第六方面說一下現(xiàn)在正在報(bào)批或者制定當(dāng)中的標(biāo)準(zhǔn)，一個(gè)是規(guī)格尺寸和編碼的制度，這兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)正在報(bào)批當(dāng)中。第二個(gè)是比較重要的，我想多說兩句的是電池GB的強(qiáng)標(biāo)，這個(gè)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(gè)融合，最終形成一個(gè)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(diǎn)，剛才提到的振動，我們會采集路上的實(shí)車的振動的路譜，然后把它反饋到實(shí)驗(yàn)室的部件的振動的路譜上，這也成立了一個(gè)振動的專項(xiàng)小組，我們專項(xiàng)小組的成員這兩年正在北京通縣的實(shí)驗(yàn)廠進(jìn)行實(shí)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(gè)專項(xiàng)小組是熱擴(kuò)散研究的專項(xiàng)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(gè)專項(xiàng)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(gè)標(biāo)準(zhǔn)，它也會在國際的提案里面，我們這兩個(gè)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(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)，包括拆卸、包裝運(yùn)輸、梯次利用和材料回收這幾個(gè)標(biāo)準(zhǔn)也都在制定當(dāng)中，希望大家都關(guān)注一下，因?yàn)榛厥沾_實(shí)是一個(gè)非常重點(diǎn)的話題，另外有一個(gè)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(jià)，分為三個(gè)方面，一個(gè)是安全性分級，一個(gè)是全生命周期的概念，另外一個(gè)是電化學(xué)耦合的評價(jià)。

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(gè)標(biāo)準(zhǔn)以后，其實(shí)大家都知道，完成了這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)也不是意味著你的電池絕對安全，它是一個(gè)能量的載體，它是一個(gè)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(xiàng)目，對它有一個(gè)分級的概念，也就是說你在做電池系統(tǒng)的設(shè)計(jì)的時(shí)候，一定要知道你的電池是處于安全的什么樣的一個(gè)區(qū)域，它的哪些項(xiàng)目是有它的薄弱點(diǎn)的，這樣的話你的系統(tǒng)在設(shè)計(jì)的時(shí)候，在這個(gè)薄弱點(diǎn)也要多加一些系統(tǒng)層面的保護(hù)，才能保證你整個(gè)系統(tǒng)是一個(gè)良好的能夠避免到他的一些缺點(diǎn)的一個(gè)系統(tǒng)。

第二個(gè)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(gè)電池傳到另一個(gè)電池的傳熱的模式，我們在系統(tǒng)設(shè)計(jì)的時(shí)候，能夠更好地利用整個(gè)系統(tǒng)集成的理念，把電芯變成一個(gè)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(gè)團(tuán)隊(duì)，我們在牽頭負(fù)責(zé)整個(gè)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(shí)我們在做很多工作的時(shí)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(gè)安全的管理和控制，能夠形成一個(gè)閉環(huán)的安全設(shè)計(jì)理念，從測試分析的角度來出發(fā)，把它的整個(gè)系統(tǒng)做好。

總之我希望一個(gè)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(gè)方面都能從材料、電芯到系統(tǒng)形成閉環(huán)的評價(jià)體系。

最后，我們還是希望電池整個(gè)標(biāo)準(zhǔn)評價(jià)方面，能夠做更多更好的評價(jià)的工作，這樣在你產(chǎn)品的設(shè)計(jì)過程中就做更多的這方面的設(shè)計(jì)，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。