據(jù)中國化學(xué)與物理電源行業(yè)協(xié)會統(tǒng)計(jì),2016年我國各類鋰電池的總產(chǎn)量是87.3GWh,同比增長42%。其中,動力鋰電池產(chǎn)量達(dá)33GWh。中國化學(xué)與物理電源行業(yè)協(xié)會動力電池應(yīng)用分會預(yù)計(jì),2020年要達(dá)到200萬輛新能源汽車的市場規(guī)模,對動力電池的需求約為130GWh。動力電池行業(yè)發(fā)展迅速,亟須國家標(biāo)準(zhǔn)加以規(guī)范,避免無序的惡性競爭。動力電池要實(shí)現(xiàn)安全崛起,必須先解決好標(biāo)準(zhǔn)問題。
標(biāo)準(zhǔn)是商業(yè)的通用“語言”
對于標(biāo)準(zhǔn),不同的組織、文件,給出的定義有所不同,但其重要性卻是一致公認(rèn)的。ASTM國際標(biāo)準(zhǔn)組織中國辦事處首席代表劉斐認(rèn)為,標(biāo)準(zhǔn)是商業(yè)的通用“語言”,沒有標(biāo)準(zhǔn)就無法達(dá)成交易。
近些年,我國在動力電池的產(chǎn)業(yè)發(fā)展、行業(yè)管理、回收利用、標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范等方面,初步構(gòu)建了一套支持體系。但客觀來說,這套體系還有待完善,很多問題還需要進(jìn)一步研究。中國北方車輛研究所動力電池實(shí)驗(yàn)室主任王子冬表示,動力電池要延長壽命、實(shí)現(xiàn)梯次利用,必須實(shí)行標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)。王子冬曾多次強(qiáng)調(diào)標(biāo)準(zhǔn)化對于動力電池行業(yè)的意義,認(rèn)為國內(nèi)企業(yè)對此并沒有足夠重視。
在德國萊茵檢測TüVRheinland項(xiàng)目經(jīng)理皮亞輝看來,安全標(biāo)準(zhǔn)對鋰離子電池舉足輕重。他認(rèn)為,安全管理是所有鋰離子儲能系統(tǒng)一個(gè)基本的管理措施,所有的鋰離子電池都應(yīng)該配備獨(dú)立的、能夠抵抗振動的電子保護(hù)措施和電鍍保護(hù)措施。
動力電池出口的標(biāo)準(zhǔn)體系
目前,國際上比較常見的標(biāo)準(zhǔn)體系有ISO(國際標(biāo)準(zhǔn)化組織)、IEC(國際電工委員會)、UNECE(聯(lián)合國經(jīng)濟(jì)委員會)、ASTM(美國材料與試驗(yàn)協(xié)會)、UL(美國保險(xiǎn)商試驗(yàn)所)等。
據(jù)電池中國網(wǎng)了解,這些標(biāo)準(zhǔn)在動力鋰電池的安全管理標(biāo)準(zhǔn)制定方面,大致分為四個(gè)步驟,即:一要識別出鋰離子電池會出現(xiàn)哪些危險(xiǎn)及其根本原因,二要識別失效模式,三要進(jìn)行危險(xiǎn)管控,四要對危險(xiǎn)源設(shè)置保護(hù)措施,防止危險(xiǎn)升級。
而在測試類型方面,這些全球性標(biāo)準(zhǔn)對動力鋰離子電池的測試可分為兩類:一類是測試電池穩(wěn)定性的極限,分析可能對鋰離子電池造成潛在危害的壓力的性質(zhì)和強(qiáng)度。二是進(jìn)行振動測試,保證車輛在實(shí)際道路上行駛時(shí)動力電池的安全。
這些國際測試標(biāo)準(zhǔn)主要涉及外部短路、非正常充電、強(qiáng)充、擠壓、沖擊、撞擊、振動、加熱、低熱沖擊、持續(xù)低速充電、火燒等。
標(biāo)準(zhǔn)制定要具備全球視野
在我國動力電池體系內(nèi),動力電芯、動力電池模組以及安全防護(hù)要求等標(biāo)準(zhǔn),大多是由一些具有較強(qiáng)技術(shù)實(shí)力的企業(yè)或企業(yè)聯(lián)盟參與制定,總體是以動力電池的產(chǎn)品技術(shù)順利實(shí)現(xiàn)為導(dǎo)向。而從全球市場看,國外先進(jìn)的標(biāo)準(zhǔn)體系,包括日韓等,都是通用性的標(biāo)準(zhǔn),而非某個(gè)具體的路線圖。這也給我們以啟發(fā)——電池安全等基本要求必須協(xié)調(diào)一致,這是寫標(biāo)準(zhǔn)的基本訴求。
與國外相比,我國動力電池標(biāo)準(zhǔn)體系仍待完善。劉斐認(rèn)為,我國動力電池標(biāo)準(zhǔn)多以產(chǎn)品為導(dǎo)向,局限于國內(nèi)市場,缺乏全球眼光。他表示,盡管日韓的動力電池技術(shù)比我們先進(jìn),但依然可以將其市場納入我們的標(biāo)準(zhǔn)體系。
此外,一個(gè)好的標(biāo)準(zhǔn)還要強(qiáng)調(diào)產(chǎn)品品質(zhì)、目標(biāo)關(guān)聯(lián)性和使用有效性,要先以用戶的標(biāo)準(zhǔn)為導(dǎo)向,再考慮市場為導(dǎo)向。更重要的是,標(biāo)準(zhǔn)制定委員會的人員構(gòu)成要盡量多元化,將政府、企業(yè)、專家乃至競爭對手企業(yè)的相關(guān)人員納入進(jìn)來,共同制定動力電池標(biāo)準(zhǔn),因?yàn)橐粋€(gè)好的標(biāo)準(zhǔn),其核心競爭力在于制定標(biāo)準(zhǔn)的“人”,在于背后的團(tuán)隊(duì)和運(yùn)行機(jī)制。
動力電池GB標(biāo)準(zhǔn)將強(qiáng)制執(zhí)行
我國現(xiàn)有的動力電池標(biāo)準(zhǔn)體系主要分為電性能、壽命、安全性、互換性、回收利用和關(guān)鍵附件等幾方面。為完善產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)體系,更多標(biāo)準(zhǔn)正在報(bào)批或制訂中。
據(jù)電池中國網(wǎng)了解,目前,動力電池規(guī)格尺寸和編碼制度兩項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)正在報(bào)批,動力電池的管理系統(tǒng)以及拆卸、包裝運(yùn)輸、梯次利用和材料回收等標(biāo)準(zhǔn)也在制定中。值得關(guān)注的是,標(biāo)準(zhǔn)委員會正在制定動力電池的GB標(biāo)準(zhǔn),并成立振動和熱擴(kuò)散研究專項(xiàng)小組,并號召國內(nèi)眾多車企參與。據(jù)了解,該標(biāo)準(zhǔn)出臺后,國家將會進(jìn)行強(qiáng)制執(zhí)行。
隨著我國新能源汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,開拓國際市場將是未來的一個(gè)重要方向。動力電池標(biāo)準(zhǔn)體系必然會將全球市場納入視野,標(biāo)準(zhǔn)的制定工作變得尤為重要。中國汽車技術(shù)研究中心首席專家王芳對電池中國網(wǎng)表示,希望企業(yè)能夠從材料源頭出發(fā),把材料安全性機(jī)理的分析、電池安全行為的研究、電池模塊和系統(tǒng)安全的管理和控制等要素綜合考慮,形成一個(gè)閉環(huán)的安全設(shè)計(jì)理念,從測試分析的角度出發(fā),把整個(gè)系統(tǒng)做好。
王芳對動力電池企業(yè)有兩點(diǎn)特別提醒值得關(guān)注,即:一,電池的安全是相對的,在設(shè)計(jì)電池系統(tǒng)時(shí),要知道自己的電池處于什么樣的安全區(qū)間,在設(shè)計(jì)時(shí)針對薄弱點(diǎn)加強(qiáng)保護(hù)。二,要關(guān)注電池本身熱產(chǎn)生機(jī)理和方式,利用系統(tǒng)集成理念,讓電芯更安全。
我國新能源汽車從“導(dǎo)入期”進(jìn)入“發(fā)展期”,動力電池產(chǎn)業(yè)也迎來了更快的增長。然而,隨著我國企業(yè)對海外市場的開拓,加之動力電池退役潮的到來,動力電池的進(jìn)一步發(fā)展將會被日益凸顯的標(biāo)準(zhǔn)問題所掣肘。動力電池要實(shí)現(xiàn)安全崛起,必須先解決標(biāo)準(zhǔn)問題,搭建一套完整的、有效的、更合理的動力電池標(biāo)準(zhǔn)體系,讓產(chǎn)品在標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)建的網(wǎng)絡(luò)中自由流動。(電池中國網(wǎng))
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