首先非常感謝百人會(huì)的邀請(qǐng)，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(cè)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(cè)評(píng)。

中國(guó)汽車(chē)技術(shù)研究中心首席專(zhuān)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?cè)谥贫ㄕ麄€(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(lái)這樣分類(lèi)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(huì)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(lái)一個(gè)個(gè)看一下。

對(duì)于484、485、486這三個(gè)單體的標(biāo)準(zhǔn)，因?yàn)榭傆衅髽I(yè)問(wèn)做測(cè)試的時(shí)候應(yīng)該有哪幾個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)于單體的這三個(gè)標(biāo)準(zhǔn)來(lái)說(shuō)，目前跟整車(chē)的公告還有先進(jìn)乘用車(chē)的準(zhǔn)入要求也好，相應(yīng)的條件里面都要求測(cè)這三項(xiàng)單體的標(biāo)準(zhǔn)。只是里面有一條，對(duì)于單體和模塊的測(cè)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(chē)的準(zhǔn)入標(biāo)準(zhǔn)里面有要求測(cè)試。對(duì)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(hào)之前，你的車(chē)上公告的話，是不需要測(cè)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(hào)你再要上公告，這個(gè)也成為一個(gè)強(qiáng)制的測(cè)試了。但是里面會(huì)有兩項(xiàng)測(cè)試有一些特殊的要求，就是振動(dòng)和擠壓，振動(dòng)和擠壓前幾天剛剛發(fā)布了一個(gè)修改單，振動(dòng)和擠壓7月1號(hào)開(kāi)始，會(huì)按照修改單的內(nèi)容來(lái)執(zhí)行。

剛才還有兩點(diǎn)沒(méi)有講到的，一個(gè)是對(duì)于客車(chē)來(lái)說(shuō)，在上公告的時(shí)候要附加客車(chē)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(chē)的功率的測(cè)試，如果你在上推薦目錄拿補(bǔ)貼的時(shí)候是要進(jìn)行測(cè)試的。對(duì)于31467.1、31467.2我不想詳細(xì)講，只是乘用車(chē)準(zhǔn)入的時(shí)候需要測(cè)試，功率型的電池要多測(cè)一個(gè)高低溫的啟動(dòng)功率，這就是兩者的區(qū)別。

這是關(guān)于能量密度的測(cè)試、功率密度以及輸出功率的測(cè)試，我想給大家介紹具體的測(cè)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(cè)試的結(jié)果。去年4月份的時(shí)候在百人會(huì)的研討會(huì)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(méi)有到60%。

今年4月份我統(tǒng)計(jì)了一下我們?cè)跍y(cè)的電池的水平。對(duì)于系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，它的能量密度看右邊的這樣一個(gè)表格可能會(huì)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(duì)來(lái)說(shuō)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(shuō)了，因?yàn)樵谶@個(gè)里面，要求我們目前只是對(duì)單體循環(huán)測(cè)試。在行業(yè)專(zhuān)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(cè)試的，因?yàn)樗覀兊碾妱?dòng)汽車(chē)的實(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(chē)和電池的企業(yè)多做這樣的工況的性能的評(píng)價(jià)，多積累這樣的數(shù)據(jù)，也對(duì)我們后期將來(lái)再做這樣的壽命評(píng)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(lèi)，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(cè)的600多個(gè)電池包的樣本，機(jī)械安全類(lèi)的通過(guò)率相對(duì)來(lái)說(shuō)比較低一些，通過(guò)率最高的是電安全保護(hù)的過(guò)充、過(guò)放、短路的保護(hù)功能。機(jī)械安全類(lèi)的通過(guò)率過(guò)低也是我們提交修改單的重要的原因，機(jī)械的測(cè)試有這樣的三項(xiàng)，包括振動(dòng)和機(jī)械沖擊主要是我們?nèi)粘Ｔ诼飞系男旭傔^(guò)程當(dāng)中對(duì)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(dòng)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(cè)試和法規(guī)論證工作，我們根據(jù)我們測(cè)試的結(jié)果進(jìn)行這樣的匯總分析，對(duì)于機(jī)械的振動(dòng)來(lái)說(shuō)，當(dāng)然也包含機(jī)械沖擊的測(cè)試，最明顯的特點(diǎn)是振動(dòng)這一項(xiàng)。

它的失效模式有幾大類(lèi)，第一大類(lèi)是電池外殼發(fā)生破裂，影響它的整體的密封性。第二大類(lèi)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(dòng)，還有就是冷卻系統(tǒng)的斷裂。這些斷裂帶來(lái)這樣的振動(dòng)的事項(xiàng)。第三大類(lèi)是內(nèi)部的高壓性的連接性的絕緣層的破壞帶來(lái)的短路。第四大類(lèi)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(dòng)導(dǎo)致采集的變形。第五大類(lèi)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(lái)主要的項(xiàng)目是這樣的，但是實(shí)際上我們?cè)跍y(cè)試過(guò)程中也發(fā)現(xiàn)它的振動(dòng)的路譜確實(shí)比路上實(shí)際行駛過(guò)程中電池的振動(dòng)強(qiáng)度高得多，這也是為什么當(dāng)時(shí)我們提出來(lái)了這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)1號(hào)修改單，修改單里面把振動(dòng)是按照現(xiàn)今國(guó)際上對(duì)于振動(dòng)的一些要求，依據(jù)國(guó)內(nèi)外的這樣的狀況，先定下來(lái)的是一個(gè)振弦的振動(dòng)，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(méi)有更多的數(shù)據(jù)去支撐，能夠得到一個(gè)更合適的振動(dòng)的路譜，因?yàn)樵瓉?lái)的這個(gè)路譜其實(shí)是比較合理的，是一個(gè)隨機(jī)的振動(dòng)，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(dòng)，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(duì)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(duì)于環(huán)境更多容易出問(wèn)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(jí)比較低帶來(lái)的失效，比如說(shuō)插電式混合動(dòng)力車(chē)，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(duì)于IP67純電動(dòng)汽車(chē)更多的是上下蓋密封膠的阻燃性帶來(lái)的起火。

過(guò)充過(guò)放更多的是與MSD和其它的設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)帶來(lái)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(guó)標(biāo)也在制定當(dāng)中，后面我也會(huì)介紹一下。

提一下客車(chē)的安全條件，對(duì)于客車(chē)來(lái)說(shuō)，你在上公告的時(shí)候，除了滿(mǎn)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(cè)試方法大家都看過(guò)，它也成為EPSGER的測(cè)試實(shí)驗(yàn)，目前正在進(jìn)行當(dāng)中。

第六方面說(shuō)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(shuō)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(duì)于電池的強(qiáng)勢(shì)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(lái)以后是一定會(huì)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(dòng)，我們會(huì)采集路上的實(shí)車(chē)的振動(dòng)的路譜，然后把它反饋到實(shí)驗(yàn)室的部件的振動(dòng)的路譜上，這也成立了一個(gè)振動(dòng)的專(zhuān)項(xiàng)小組，我們專(zhuān)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(chē)路譜采集，目前完成7輛車(chē)的采集工作，加上去年完成的4輛，目前有11輛車(chē)，全國(guó)有很多的車(chē)企和電廠參與進(jìn)來(lái)，包括國(guó)際和國(guó)內(nèi)的企業(yè)。

第二個(gè)專(zhuān)項(xiàng)小組是熱擴(kuò)散研究的專(zhuān)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(cè)試機(jī)構(gòu)參與進(jìn)來(lái)，能夠提供你們的樣品、數(shù)據(jù)、智慧。這兩個(gè)專(zhuān)項(xiàng)小組的具體的聯(lián)絡(luò)人都是我們的標(biāo)委會(huì)，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(huì)在國(guó)際的提案里面，我們這兩個(gè)提案也會(huì)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(huì)場(chǎng)也在專(zhuān)門(mén)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(cè)試評(píng)價(jià)，分為三個(gè)方面，一個(gè)是安全性分級(jí)，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(píng)價(jià)。

剛才說(shuō)到電池有那么多的標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)于單體模塊系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，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(duì)安全，它是一個(gè)能量的載體，它是一個(gè)相對(duì)安全的能量載體。我們要制造的它會(huì)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(duì)的，所以我們一定要對(duì)各種的測(cè)試的項(xiàng)目，對(duì)它有一個(gè)分級(jí)的概念，也就是說(shuō)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(guò)程中有很多的正常反應(yīng)和極化反應(yīng)，也會(huì)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?cè)谙到y(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(yáng)明高老師也提過(guò)，我們作為一個(gè)團(tuán)隊(duì)，我們?cè)跔款^負(fù)責(zé)整個(gè)全球的熱擴(kuò)散的測(cè)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?cè)谧龊芏喙ぷ鞯臅r(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(cè)試分析的角度來(lái)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(píng)價(jià)體系。

最后，我們還是希望電池整個(gè)標(biāo)準(zhǔn)評(píng)價(jià)方面，能夠做更多更好的評(píng)價(jià)的工作，這樣在你產(chǎn)品的設(shè)計(jì)過(guò)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(guò)程中，能夠更多地參與進(jìn)來(lái)，而不是標(biāo)準(zhǔn)發(fā)布以后才去被動(dòng)地應(yīng)對(duì)，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。