鉅大LARGE | 點擊量：2740次 | 2019年05月22日
謝先宇:新能源動力電池政策及標(biāo)準(zhǔn)法規(guī)解讀與分析
第七屆中國國際儲能大會在蘇州香格里拉大酒店圓滿召開，來自中、美、英、德、澳、日、韓等國家的1400余位嘉賓到場參會。大會共邀請140余位行業(yè)專家與企業(yè)代表，圍繞產(chǎn)業(yè)熱點話題，發(fā)表了一系列精彩演講，中國儲能網(wǎng)將向讀者傳遞本次大會最具價值的聲音。
大會期間，上海機動車檢測認(rèn)證技術(shù)研究中心有限公司電池檢測室主任謝先宇，在“電動汽車與動力電池專場”，以《新能源動力電池政策及標(biāo)準(zhǔn)法規(guī)解讀與分析》為題發(fā)表演講，現(xiàn)將演講主要內(nèi)容發(fā)布，以饗讀者。
謝先宇：各位嘉賓，接下來由我給大家介紹一下關(guān)于動力電池最近政策解讀以及我們中心對于目前動力電池檢測這塊的經(jīng)驗跟大家分享一下。大概今天的報告主要是以下幾個方面。第一個是行業(yè)政策，國家陸陸續(xù)續(xù)出臺了不少的政策，在這里給大家梳理一下。第二個是關(guān)于標(biāo)準(zhǔn)法規(guī)尤其是電池檢測這塊，因為很多整車廠包括電子廠陸陸續(xù)續(xù)到我們中心來做檢測，有些檢測的細(xì)節(jié)怎么來實施都有一些相關(guān)疑問，在這里也跟大家分享一下。第三個就是跟大家分享一下檢測過程中有一些通常見到的問題，怎么樣提高一些相關(guān)檢測技術(shù)在這里分享一下。
我們先看第一方面，最近電池行業(yè)政策各種各樣的信息都有，我們這里梳理了以下幾個方面。第一個是行業(yè)的發(fā)展行動方案，這是最新政策方面的文件。這個是2017年29號文里面的內(nèi)容，就是由各部委以及財政部、科技部印發(fā)的《促進(jìn)汽車動力電子產(chǎn)業(yè)發(fā)展行動方案》的通知。目的是加快我國動力電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展的能力和發(fā)展水平，推動新能源汽車產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展，這個相對來說比較規(guī)劃的內(nèi)容。主要實施從五個方面開始實施，包括產(chǎn)品性能安全、規(guī)模、關(guān)鍵材料和裝備五個方面。這里面提到了一些關(guān)鍵的參數(shù)大家比較關(guān)心的。第一個是2020年節(jié)點里面要求單體300瓦時每公斤能量密度的要求，包括對于系統(tǒng)也提到了260瓦時每公斤這樣一個要求，從成本的角度上來講希望成本是到2020年是1塊錢一瓦時這樣的要求，2025年提到了500瓦時每公斤的能量密度要求，同時國家其實無非就是提了這樣一個要求以后希望行業(yè)說白了就是扶優(yōu)扶強的政策，可能到2020年或者2025年動力電池行業(yè)領(lǐng)域里面可能前十家電池企業(yè)占了90%以上的產(chǎn)能，其中有可能3-5年是所謂的超級大的電子廠。這里提到了2020年整個100G要求，同時形成400億瓦時的企業(yè)，一家企業(yè)的產(chǎn)能可以達(dá)到4G瓦時的要求，前面國內(nèi)的幾家企業(yè)在朝這個目標(biāo)規(guī)劃。同時提到了關(guān)鍵材料和高端裝備的要求，這里不細(xì)講了。
重點任務(wù)里面9項，涉及到整個堅持中心設(shè)立包括電池工程系推以及產(chǎn)業(yè)鏈、質(zhì)量水平、完善標(biāo)準(zhǔn)體系、監(jiān)管體系、評價等等相關(guān)的要求，從九大方面來實現(xiàn)。這里面所謂的保障措施就是說對應(yīng)不同的部委和不同管理部門這里面大家可以看到工信部主要是在整車這塊進(jìn)行管理，但是在資質(zhì)審入等等相關(guān)的行業(yè)里面這是在發(fā)改委。大家可以看一下，最新的指導(dǎo)意見和行動方案和原來國務(wù)院發(fā)布的指導(dǎo)意見這里有一個對比的表，大家可以看到無非幾大重點，一個就是要扶持弱小企業(yè)。第二個是整個的監(jiān)管體系，再一個就是電池梯次后面后市場的處理包括監(jiān)管。這里面當(dāng)然提到要達(dá)到新的能量密度要求這里面的新材料體系開發(fā)上午包括下午也有不少專家提到了新型的電池體系包括固態(tài)鋰離子電池和金屬工期的電池等等相關(guān)的體系。
符合Exic IIB T4 Gc防爆標(biāo)準(zhǔn)
充電溫度：0~45℃
-放電溫度：-40~+55℃
-40℃最大放電倍率：1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
接下來看一下行業(yè)規(guī)范。行業(yè)規(guī)范這是一個大概的過程，從2014年開始的行業(yè)調(diào)研到2015年頒布實施，陸陸續(xù)續(xù)開展。到目前有4批規(guī)范的記載，后面因為有一些爭議或者說需要修訂的，現(xiàn)在在做一些調(diào)整。行業(yè)規(guī)范里面無非是從以下幾方面，我們做電池企業(yè)的肯定審核材料都是一堆一堆的，這里面涉及到基本條件、生產(chǎn)條件、產(chǎn)品要求、技術(shù)要求、質(zhì)量要求、售后體系大概總共是20幾條這樣一個細(xì)節(jié)的要求。大家可以看一下，前四批里面配套企業(yè)里面2016年申請了四批的名單里面通過的有56家單體一家系統(tǒng)，可以看一下這里面有一個整個的配套情況，在2016年應(yīng)該說是98%的配套都是在名單里面的企業(yè)。這是申請以及獲得審批之后的情況，通過率是58%，然后還有很多企業(yè)在申請。前面實施四輪以后有一些需要調(diào)整的地方，大家知道的就是在2017年有一個征求意見稿這里面提到了相關(guān)的調(diào)整，比如對產(chǎn)能的調(diào)整，最早是2億瓦時后面調(diào)整到8億瓦時的要求。同時對系統(tǒng)企業(yè)原來是一萬套現(xiàn)在提到八套，現(xiàn)在提到的一些要求是按照實際的裝車容量來進(jìn)行，實際裝車容量產(chǎn)能要達(dá)到5-8億瓦時的要求，按照實際裝車容量的要求。目前大家也不是特別做這個事情，因為這個要求放到了產(chǎn)品的區(qū)間目錄里面，目前這個版本大家可以發(fā)現(xiàn)有些不是白名單企業(yè)的單位在公布的時候在產(chǎn)品里也得到了相關(guān)的公告和新能源推薦目錄進(jìn)到名單里去了，所以目前這個規(guī)范條件是作為行業(yè)里面企業(yè)扶優(yōu)扶強政策相當(dāng)于標(biāo)準(zhǔn)企業(yè)，進(jìn)到這個體系里面是作為工信部或者國家重點關(guān)注的企業(yè)以后可能有一些行業(yè)大政策的東西你可以申請。
這里面有一些包括產(chǎn)品的質(zhì)量管理體系、一致性等等相關(guān)的要求有一些變更，還有同時把最近出臺的一些標(biāo)準(zhǔn)納入到體系里面，這就包括電池管理系統(tǒng)以前這塊是沒有加入的，另外是電池編碼，因為現(xiàn)在在征求意見稿馬上發(fā)布。最后我們來看一下，因為現(xiàn)在31467電池系統(tǒng)把這個作為產(chǎn)品公告項所以在這里面所謂的視同原則就是在什么樣的范圍之內(nèi)相比原來的制造體系有多大的變化可以不用重新做公告和申請或者做一些聲明，因為在去年年底有很多的電動大巴企業(yè)因為他們配套都是很多相互構(gòu)成的，這里面就涉及到我車上比如說有五個箱體是不是每個都要做公告，什么樣的范圍之內(nèi)可以不做，所以提出來這樣一件事。這樣一件事情目前是沒有正式的政策法規(guī)出臺，但是我們工作組做了一些討論里面就涉及到單體的規(guī)格尺寸、容量、系統(tǒng)電壓、BMS等等相關(guān)的參數(shù)在什么樣的范圍之內(nèi)做了什么變化，對應(yīng)的31467里面哪些東西是對應(yīng)哪個沒有變化要做的。
接下來來講一下我們針對目前新的標(biāo)準(zhǔn)的介紹。這里面我提三點，第一點就是電動汽車?yán)锩姘央姵責(zé)崾Э氐囊筇岢鰜砹?，不是一個單純的文件是作為電動客車的檢測要求、規(guī)范要求里面的實驗內(nèi)容，現(xiàn)在陸續(xù)很多企業(yè)在做這個事情，同時這個事情為什么這么敏感？就是因為去年在大巴上面三元電池處于停擺的狀態(tài)，人家就在問這樣一個標(biāo)準(zhǔn)三元電池我做了能不能在大巴上用？現(xiàn)在只能這么講做實驗是可以做的，但是最后能不能進(jìn)新能源推薦目錄這是由中心來決定的，這里面無非就是提到兩個，電池如果說從單極層面上講一極電池失效能不能擴散到其他的電池，如果說只是在局部出了問題不會擴散的話那不會造成群死群傷現(xiàn)象的話從政府層面監(jiān)管來說應(yīng)該是可以接受的，所以電動汽車安全考慮不是說絕對安全而是說我出了事情有足夠的逃生時間，不會有人員傷亡情況發(fā)生，是這樣一個理念。這里面有具體細(xì)節(jié)性的方法和要求，包括用什么樣的方法激發(fā)他失效，包括整個試驗的細(xì)節(jié)。接下來我來講一下現(xiàn)在做的最多的31467.3系統(tǒng)安全的試驗，這個要求也是從去年的九十月份開始有很多企業(yè)在做，目前檢測機構(gòu)壓力很大，因為39號文已經(jīng)把這個納入到產(chǎn)品體系來了，以前在賣的車現(xiàn)在還在賣的車要補試驗，新的車也要做這個試驗，所以檢測機構(gòu)說實話看的特別嚴(yán)重，而且因為這是系統(tǒng)級別的試驗里面所需要的測試資源包括人、設(shè)備都是在實現(xiàn)很長的試驗，這里面有企業(yè)需要做的話要提前謀劃和溝通了。這里面總共16項試驗，從環(huán)境的可靠性、機械可靠性包括BMS管理系統(tǒng)還有碰撞安全等等方面都做了相應(yīng)的要求，目前實際上我們國內(nèi)的大概是5家國家認(rèn)可的檢測機構(gòu)可以做這件事情，資源是相當(dāng)?shù)纳佟Ｄ芰棵芏燃氨堵蔬@個是比較有中國特色的，因為拿不同的補貼系數(shù)大家就要做這個試驗，這里面有一些試驗方法，這里面提到的一個怎么上能量密度的事情，當(dāng)然說電芯都很好說，現(xiàn)在問題是大巴車怎么弄，這里面涉及到有一些能量密度到底怎么樣去評測的問題。
接下來我介紹一下我們之前開展類似的試驗大概的過程。上海檢驗中心是國家第一個微信授權(quán)的新能源檢測中心，相關(guān)的層面都可以開展。同時我們在滿足國家強檢基礎(chǔ)之上有很多整車廠包括電子廠開展相關(guān)的測試評價工作，我們尤其是對于整車廠商他們很希望做這個事情，因為國內(nèi)像電池廠幾百家然后采用什么樣的技術(shù)路線或者采用什么樣的產(chǎn)品，在這里面我們可以給他們做一些評價的工作。包括我們這次產(chǎn)品的檢測設(shè)備，整個系統(tǒng)級別的檢測設(shè)備，整個安全相關(guān)的設(shè)備從單體模塊到系統(tǒng)各個級別的測試試驗。包括所有的環(huán)境、可靠性和設(shè)備都不細(xì)講了，我下面介紹一下一些典型的案例，這是大家比較關(guān)注的第一個是三元電池的試驗，現(xiàn)在針刺試驗已經(jīng)把這個展示清楚了，但是我們當(dāng)時其實這個試驗我們做的是日本的一家企業(yè)三元電池的試驗，其實就是冒煙最后沒有起火，三元電池的最終目標(biāo)是通過真正試驗是比較厲害的。我們當(dāng)時也對它的整個溫度形成了采樣，地個就是怎么聯(lián)系他呢？這個振動體驗說實話自新國標(biāo)出來之前我們是在企業(yè)里面做相關(guān)試驗用S80的試驗標(biāo)準(zhǔn)，這個試驗對可靠性歡迎的要求是很高要么你的結(jié)構(gòu)沒別的問題的話那兩個人還可以拉，從我們大概完成的標(biāo)準(zhǔn)及做下來一次性通過率能達(dá)到40%的很少，而且可能通過率比較高的都是比較要的電池，當(dāng)然國內(nèi)也有很多企業(yè)做灌澆技術(shù)，大家可以看到出問題的地方在哪里，另外一個是擠壓試驗因為現(xiàn)在的標(biāo)準(zhǔn)是200，這個標(biāo)準(zhǔn)做下來除非是特斯拉的設(shè)計結(jié)構(gòu)把整個下體作為車身一部分是特別強壯的，其他的有的材料都是類似碳纖維或者說樹脂這些結(jié)構(gòu)，擠壓試驗這里面有設(shè)計的問題，包括跟模塊之間的間隔等等都要有很多科學(xué)的考慮，我們在做的過程當(dāng)中發(fā)現(xiàn)有很多短路的情況都有。火燒試驗可能容易出問題的地方就是有一些電子廠的外殼不是金屬外殼是合成材料的，燒的過程中是電池盒底起火了。還有一個問題就是有的電池下級設(shè)計的不是那么科學(xué)，燒完一時當(dāng)時沒有問題但是放了一段時間以后出問題了，也就是說隔熱做的不夠好，局部受熱以后當(dāng)時沒有出現(xiàn)，從當(dāng)時的寬帶標(biāo)準(zhǔn)來說是過了，再長一點時間就發(fā)現(xiàn)熄火了，這里也涉及到一個問題就是評判標(biāo)準(zhǔn)還值得進(jìn)一步討論。
模擬碰撞還是比較容易的，但是我們做這個試驗的時候因為模擬碰撞是一個比較昂貴的設(shè)備，一旦出問題可能設(shè)備就毀掉了幾千萬就完蛋了，這里面我們考慮最多的首先是模擬碰撞試驗實踐一定要把曾重試驗做甲基也說藥制劑套上去，第二個講到這個設(shè)計比較昂貴會讓出現(xiàn)極端維護(hù)的話安全也是一個非常大的考量。我們在考慮系統(tǒng)碰撞的過程當(dāng)中考慮到我們有一裝飾包括防的體系。大家知道以前用的濃度是3.5%或者5%，現(xiàn)在改成0.5%的要求，這里面我估計是一個密封性能的要求還有絕緣性能要求，另外像這些相對來說都比較貴，跌落試驗也有問題，鹽霧試驗很廢時間，我們采用的措施就是首先試驗過程當(dāng)中有幾個一起去做，這是一個。第二個是試驗過程中進(jìn)行實時監(jiān)控，系統(tǒng)如果能過試驗的話做鹽霧試驗比較大，如果是風(fēng)能系統(tǒng)做這個風(fēng)險特別大，因為尤其是鹽霧在鋪的過程中密封性不夠好的話短路是會有發(fā)生的，另外分享一下熱失控這里面涉及到一些試驗方法，現(xiàn)在用的比較多的還是加熱的方法就是單個電池失效以后研究其他的情況。你做完試驗去看A和C大家比較關(guān)注的是有的電池三種方法做都不會失效所以你是絕對安全。我們在做試驗的時候發(fā)現(xiàn)有些時候其實這兩個東西達(dá)到了原則上是通過了，但是在后期不行，所以這個標(biāo)準(zhǔn)后期還要基于試驗數(shù)據(jù)還是要進(jìn)一步去完善的。我大概前面就講這么多，其實這里面有幾點跟大家分享的，第一個就是從國家層面來講是希望行業(yè)扶優(yōu)扶強這樣從行業(yè)的監(jiān)管方面各方面有一個示范作用，所以相關(guān)了政策密集出臺，這是第一個包括法規(guī)、測試標(biāo)準(zhǔn)等等這是近期明顯的特征。而且從標(biāo)準(zhǔn)法規(guī)層面來講我們應(yīng)該是走在世界的前列，檢測這塊我們提了這些標(biāo)準(zhǔn)出來但是國內(nèi)相配套的檢測機構(gòu)或者相應(yīng)檢測技術(shù)或者能力還有待于進(jìn)一步跟上，這一塊需要在后面實際相關(guān)政策需要考慮的問題。第三個是國家定的標(biāo)準(zhǔn)有些只是門檻性的標(biāo)準(zhǔn)，那么企業(yè)在用你產(chǎn)品的時候相信企業(yè)有自己的企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)在實際過程中除了滿足國家的要求之外其實還有更高的要求，所以企業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)該是高于國家標(biāo)準(zhǔn)的。第四個前面也提到很多設(shè)計你們大家發(fā)現(xiàn)大巴車各種各樣的電池出來了首先我就問這么多箱體開發(fā)都要做相關(guān)的驗證試驗，最后所有的箱體都要做公告，這里面的開發(fā)成本和測試成本是多少？從這個層面上來講有必要做模塊化的設(shè)計和標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計。
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