鉅大LARGE | 點擊量：527次 | 2023年07月06日
電動汽車動力鋰電池裝在哪里更安全？
由于近兩年來發(fā)生了幾次起火事故，人們對新能源汽車的安全性能尤為關(guān)注。在日前舉辦的2012新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)扎與合作高峰論壇暨項目對接洽談會上，我國汽車技術(shù)研究中心高級工程師王芳介紹了汽研中心在電動汽車及核心零部件方面的標(biāo)準(zhǔn)制定與測試情況。在電動汽車碰撞方面，汽研中心已經(jīng)進行00余輛車(包括純電動汽車、混合動力車和插電式混合動力車)的測試，其采用的標(biāo)準(zhǔn)與傳統(tǒng)燃油車是相同的。王芳介紹說，國家確定電動汽車為未來新能源車輛的技術(shù)發(fā)展方向后，有關(guān)電動汽車各項技術(shù)的國家標(biāo)準(zhǔn)都在緊鑼密鼓的制定和修訂。隨著一系列國家標(biāo)準(zhǔn)的制定成功，我國有將出臺一個專門針對電動汽車測試的評價體系，該體系會向CN-CAP相同，為汽車制造廠家和消費者，供應(yīng)參考依據(jù)。且我國有望成為第一個出臺該體系的國家。
會后，王芳接受了記者的采訪，進一步闡述了她對動力鋰離子電池安全的一些見解。目前國外對電池包非常重視，而我國的電池包的考核標(biāo)準(zhǔn)也在立項、制定當(dāng)中，預(yù)計在2013年逐步推出。王芳介紹說：下一階段我們重要有三項工作：高功率型電池包(用在混合動力車上)、能量型電池包(用在純電動汽車上)以及電池系統(tǒng)的安全要求因為現(xiàn)在大家對電池包的要求也是越來越高，所以這些工作也是馬上要開展的。
有關(guān)各家公司動力鋰離子電池安裝位置不同帶來的問題，王芳表示不論(車企)的安裝方式是什么樣的，但我們的測試標(biāo)準(zhǔn)是唯一的，測試的結(jié)果當(dāng)然會不相同。電池安裝在什么地方最安全，要通過測試來驗證，例如(電池)安裝在四輪中間的底盤上和裝在后備箱里當(dāng)然是不相同的電池裝在后備箱里，在做后碰撞測試的時候出現(xiàn)危險的可能性就會大一些。這樣(的測試)有可能引導(dǎo)設(shè)計者朝越來越安全的方向去走。
針對電池技術(shù)路線種類繁多的現(xiàn)狀，標(biāo)準(zhǔn)制定部門將會用什么樣的標(biāo)準(zhǔn)來促進它們健康發(fā)展呢？王芳指出，有關(guān)不同的電池(如鋰離子電池、鎳氫電池和超級電容器)都會分別制定不同的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)?，F(xiàn)在進行的電池包碰撞實驗嚴(yán)格來說應(yīng)該是擠壓試驗，‘碰撞’是動態(tài)的、帶了加速度的，而擠壓試驗是靜態(tài)的推力的試驗，所以兩者并不能完全對等。部分公司覺得目前的標(biāo)準(zhǔn)比較苛刻，是因為他們認(rèn)為國際上的標(biāo)準(zhǔn)是要求車輛在經(jīng)受時速50公里時，電池包能夠承受100千牛的壓力就可以了要注意的是國際標(biāo)準(zhǔn)還強調(diào)‘電池是安裝在安全區(qū)域內(nèi)’(即距離車體外圍400毫米)但在測試過程中我們發(fā)現(xiàn)國內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn)并不是很高(在承受500千牛壓力的情況下變形小于50%)，而且這個標(biāo)準(zhǔn)也不是強制性的標(biāo)準(zhǔn)，我們現(xiàn)在正在要求國內(nèi)外公司供應(yīng)他們更詳細(xì)的測試數(shù)據(jù)，從而制定更為合理的標(biāo)準(zhǔn)。
在標(biāo)準(zhǔn)的制定中，我們重視安全，但也會在合理的范圍內(nèi)?，F(xiàn)在三元體系確實能量密度高，但安全性方面還有一些地方有待攻關(guān)。有關(guān)三元體系和高能量電池的發(fā)展還存在一定的爭議，我覺得安全性還是首要的條件之一。那什么樣的電池更安全呢？王芳強調(diào)安全技術(shù)是逐步提高的，沒有絕對安全、而是不斷進步的。即使是通過我們的安全性測試、得到安全認(rèn)證的產(chǎn)品，仍然不能保證絕對安全。公司拿來測試的都是剛出廠的新電池，但是當(dāng)電池放在車上使用了一按時間之后，你能保證他安全么？另外，每一個司機的駕駛習(xí)慣不同，也會影響到電池的安全性能。所以我們只能保證在一定的安全性的基礎(chǔ)上，在電池(以及車輛)的安全范圍內(nèi)來使用它，以降低事故發(fā)生的幾率。
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%
以下為我國汽車技術(shù)研究中心高級工程師王芳的演講全文：
王芳：各位領(lǐng)導(dǎo)專家同行，下午好。首先感謝一下會議主辦方的邀請，有這個機會跟大家一起探討交流有關(guān)新能源汽車的標(biāo)準(zhǔn)法規(guī)以及論證，以及論證過程中遇到的一些測試方面的技術(shù)的問題。其實我剛剛來，看了一下咱們的日程上面的主題，可能咱們下午的板塊，我看了集中在動力鋰離子電池方面的討論。其實我本人也是，我的專業(yè)方向是電池這一塊，現(xiàn)在重要工作是負(fù)責(zé)電動汽車上面的三電，電池電機電控的測試，我最擅長還是電池。
但是我們整個中心新能源測試，所有項目的協(xié)調(diào)可能重要我負(fù)責(zé)，因為咱們會議的主題有關(guān)新能源汽車方面的，我想把整個新能源電動汽車的標(biāo)準(zhǔn)體系，跟大家介紹一下，有一個溝通和交流。我的報告分三個部分，首先介紹電動汽車的標(biāo)準(zhǔn)體系。
電動汽車汽車工信部管理這一塊，測試滿足的檢測標(biāo)準(zhǔn)常用的26項，電動汽車這一塊22項，四項燃料動力鋰電池，目前不是強制檢驗標(biāo)準(zhǔn)是推進的標(biāo)準(zhǔn)。我們中心介紹一下組成：電動汽車標(biāo)準(zhǔn)委員會現(xiàn)在掛牌在汽車車輛分技術(shù)委員會下面。在誰標(biāo)準(zhǔn)制定以后，歸到電動汽車標(biāo)準(zhǔn)化管理部門，也就是說，全國國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會，以及執(zhí)行的工信部下面。
在上面電動汽車這一塊標(biāo)準(zhǔn)制定，還是也是目前電動汽車的標(biāo)委會42個委員來自不同的單位，比如說整車公司，零部件公司，一些研究院所，檢測機構(gòu)以及一些相關(guān)的管理部門。這些委員總體來負(fù)責(zé)一些標(biāo)準(zhǔn)審查和制定相關(guān)工作，但是在指定過程中更多的參與是我們下面的整車公司，零部件公司，所以說制定標(biāo)準(zhǔn)的時候分成很多的工作組，包括整車汽車工作組和電動汽車碰撞安全，主動安全這一塊。另外，分成了零部件包括電池工作組，電機工作組，以及充電接口。在這里，可能目前來說，零部件這塊值得大家關(guān)注的電池的工作組，而且目前工作組進行了改組的時候，人數(shù)從去年40多人新增到70多人還是在控制的情況下。
目前電動汽車現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)，這里面分了一下，后面三列第一列公交管理這一塊，重要涉及22項標(biāo)準(zhǔn)。第二列，一些海外車進入我國市場，經(jīng)常做三C論證采用的標(biāo)準(zhǔn)，標(biāo)準(zhǔn)答部分跟通告管理的標(biāo)準(zhǔn)是重合的，有一部分有它的專門的要求，或者有一些標(biāo)準(zhǔn)，覺得不做強制要求的。在這里，可以看到整車這一塊一共15個相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)，里面還有一部分目前沒有強制。
電池這一塊，目前最常用的QCT的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，這些標(biāo)準(zhǔn)743做電動汽車現(xiàn)在沒有不了解這個標(biāo)準(zhǔn)，討論的也非常激烈。這里面電動汽車的管理系統(tǒng)技術(shù)條件標(biāo)準(zhǔn)，去年剛剛公布。在這里邊有關(guān)電池管理系統(tǒng)一些準(zhǔn)確度，以及它的SOC的精度以及整個電池系統(tǒng)安全的故障診斷功能提出一些要求，這個標(biāo)準(zhǔn)目前已經(jīng)公布，并且有一些廠家按照標(biāo)準(zhǔn)進行測試，雖然管理這塊沒有作為強制的標(biāo)準(zhǔn)，還是有很多廠家對這個投入了很多的關(guān)注。我們也想通過這個測試當(dāng)中，不斷的發(fā)現(xiàn)它的一些評價方法是否合理，什么要更多的關(guān)注它的性能?，F(xiàn)在大家越來越關(guān)注整個電動汽車運行過程當(dāng)中，整個的一個安全性。比如說系統(tǒng)有關(guān)它的管理狀態(tài)，它的一個系統(tǒng)保護功能是什么樣的，所以對管理系統(tǒng)也是關(guān)注越來越多。
電機控制器這塊，強制管理這塊，按照兩個標(biāo)準(zhǔn)進行常規(guī)的性能，以及效率和安全保護性和可靠性測試。另外電機新出一個電機的可靠性測試方法，這個報批很長一段時間了，預(yù)計在明年能夠，今年能出來。有一個四百小時的可靠性考核這個還沒有出來，已經(jīng)在做驗證性的實驗。
充電部件這塊，在前一段時間也是包括我們中德交流，中美以及跟歐洲的交流爭論比較多的一個，討論比較多的標(biāo)準(zhǔn)，就是充電接口的要求，以及交流充電接口直流充電接口的標(biāo)準(zhǔn)，包括這個標(biāo)準(zhǔn)通訊協(xié)議這塊，這些標(biāo)準(zhǔn)是國內(nèi)非常關(guān)注的。像中機車輛也討論了這三個標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)該強制的執(zhí)行，作為電動汽車準(zhǔn)入的一個強制標(biāo)準(zhǔn)。這個應(yīng)該絕大多數(shù)專家還是認(rèn)為把它列入強制，目前來說還沒有公布把它作為強制的通告管理標(biāo)準(zhǔn)。
電池兼容和排放這一塊放在一起，因為能耗排放目前強制了，電池兼容，目前用的標(biāo)準(zhǔn)現(xiàn)在有關(guān)電磁兼容測試方法，對整車的測定綜合的評估也是投入比較多的關(guān)注，所以說這個也是回頭發(fā)展的一個重點。剛才說22.4里邊燃料動力鋰電池是這塊的幾個標(biāo)準(zhǔn)，燃料動力鋰電池安全要求和發(fā)動機實驗，這些標(biāo)準(zhǔn)沒有強制執(zhí)行的，這個要一段時間考慮的。
重要標(biāo)準(zhǔn)體系是這樣的，有關(guān)第二部分講電動汽車的檢測和論證。目前電動汽車檢測論證重要是剛才講到的標(biāo)準(zhǔn)，重新歸了一下類讓大家更清楚了解一些大概分幾個類型。一個，我正好做這個的時候，正好依據(jù)在我們中心實驗這一塊，是我依托各個部門來做的什么實驗，正好這樣很清楚。一個電動汽車的定型實驗，包括純電動和混合動力實驗，以及動力性和經(jīng)濟性測試，這個在我們整車實驗室做這個，還有很多實驗室在路上進行的，道路實驗為主，重要考核電動汽車的經(jīng)濟性，它的動力爬坡性能這些的性能。
第二大塊，電動汽車的安全要求，比如高壓安全，絕緣安全。第三能耗和排放。能耗排放重要是在我們排放實驗室，重型排放和輕型排放分兩類做實驗。另外一塊剛才我講的電池兼容的測試。這在我們單位歸到汽車電子室專門考核電子方面的特性。另外零部件這一塊，電動汽車的操控鍵，指示器，還有一個除霜除霧在通告里邊沒有做強制要求，但是在海外車進來管理方面是要求這一項必須做的。這一塊就是講的重點，車上的電池電機電控和充電部件，這個也是比較重點的零部件。這正好是我負(fù)責(zé)的一大塊，包括電池性能測定和安全性測試，包括電機的性能和可靠性，以及充電接口這一塊。
另外我們制定的電動汽車正面碰撞的標(biāo)準(zhǔn)，我們之前做了，目前已經(jīng)做了100余輛車，電動汽車，包括純電動，混合動力和插電式這樣電動汽車的碰撞安全，包括正碰，側(cè)碰和后碰角度的碰撞。稍微詳細(xì)介紹一下測試的內(nèi)容，一個定型實驗，在按照2009年的準(zhǔn)入管理的規(guī)則要求，按照幾個標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)重要的技術(shù)插入以及基本性能，和可靠性能實驗，這些實驗基本在路上進行。因為實驗的項目也是涉及到很多的圖片，比如它爬坡實驗，以及加速性能。另外還要考核它的里程，做這個實驗的時候，在路上的可靠性測試。
因為現(xiàn)在純電動汽車有一個問題，充電時間比較長，我們一般慢充，里程測試的時候跑五千公里就完成了。這一塊也是歸到第一大類的，整車的安全要求，包括絕緣電阻耐電壓的測試，電力均衡的測試，這里重點模擬淋雨，或者暴雨涉水洗車這樣的情況下，電動汽車的高壓電安全能否滿足法規(guī)的要求。
另外在防護IP等級這塊，爬電的距離，兩個電池連接端子間的測試其他的安全性要求，電器的要求，車輛駕駛安全結(jié)構(gòu)要求，有一些法規(guī)論證要求。另外零部件，儀表我們做功能的復(fù)合型檢查，包括核電狀態(tài)顯示，一些指示功能都要檢測。操控鍵這個測試很簡單，重要看一些符合項，只要該用的有了就可以。電池兼容測試比較重要，目前來說基本上重要是做整車的電池兼容測試，這是我們做實驗過程的突變，依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)重要是兩個，一個18387，18655，測試方法不太相同，測試的結(jié)果。不同的車型測試的時候，得出來的結(jié)果差異性比較大，這個是后期研究的重點，電池兼容怎么測更合理。
檢測里邊，重要的一塊，關(guān)鍵零部件測試這塊，因為重要是我負(fù)責(zé)這一塊，我講的稍微詳細(xì)一下。充電部件，電機電池管理系統(tǒng)，以及車載充電器的展示。因為下午話題是電池，我們依據(jù)這個標(biāo)準(zhǔn)鋰離子電池的標(biāo)準(zhǔn)目前進行新的修訂，考慮整個電動汽車我們國內(nèi)的現(xiàn)狀和存在的問題，加了一些安全的測試評價的一些項目。同時考慮到新增有關(guān)電動汽車的電池的一致性的考評，對電池的考評對象從單體移到模塊，這樣對電池一致性電池生產(chǎn)過程質(zhì)量控制提出一些要求。
我們這一塊，介紹一下實驗室，在充電部件實驗室做了一些充電接口的測試。另外有關(guān)電池，從單體模塊到電池包的一些性能。我們743進行修訂，重要是對電池單體模塊的考核上，我們跟國外的交流，海外一些公司爭論的焦點，國際的標(biāo)準(zhǔn)在電動汽車的準(zhǔn)入管理方面沒有對單體和模塊的考評，這個只有我國有。他們重點是有關(guān)電池包的性能測試和評價，其實我們國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)體系分層次，第一有關(guān)單體模塊考評，第二對電池包的考核標(biāo)準(zhǔn)也在制定當(dāng)中，在明年應(yīng)該逐步推出來，目前實驗室來說，越來越的廠家也是把測試的重點，放在電池包的可靠性，以及管理系統(tǒng)的協(xié)調(diào)功能上面。
電機這一塊，因為不但做電池常規(guī)性能也要對電機一致性，可靠性做重點的評價。另外電池包來說，有關(guān)電機這些傳統(tǒng)部件來說，環(huán)境可靠性，環(huán)境適應(yīng)性是更重要的。在整個電動汽車運行過程當(dāng)中有關(guān)淋雨灰塵防護等級，到底怎么樣這些是越來越受到整車公司和運行過程當(dāng)中的要求。
第三塊，簡單的提一下，關(guān)鍵的測試評價技術(shù)。電池兼容國家也比較重視這一塊，最近一期的863里邊特定列了一個有關(guān)電動汽車整車零部件的電池兼容的測試評價的項目，有四家單位，四個團體，因為每一個團體里面包括不同的單位合作承擔(dān)這些方面的項目，內(nèi)容涉及到電池兼容的技術(shù)這一塊，因為有一些公司做技術(shù)，涉及到測試的評價也涉及標(biāo)準(zhǔn)化的工作，所以說這個是我們下期的重點。現(xiàn)在整車電池兼容達(dá)到要求，零部件也達(dá)不到。媒體報道說，電池的安全問題大家擔(dān)心。另外長期在車上開，電池兼容，電池輻射對咱們有多大的影響也是大家比較關(guān)注的，所以我們有關(guān)零部件的電池兼容考評，有關(guān)整車也是重點。
另外整車的安全碰撞問題，以前采用的標(biāo)準(zhǔn)是傳統(tǒng)車的碰撞形式去做，50邁的速度碰撞?，F(xiàn)在大家考慮有關(guān)電動汽車來說，電動汽車沒有完全規(guī)格化的設(shè)計，電池就安裝在什么位置，距前后左右多遠(yuǎn)，對整車安全碰撞提出一個新的課題，怎么做電動汽車的碰撞，怎么樣對它進行要求，這是系統(tǒng)過程，對整車碰撞要求，對電池安裝設(shè)計整個電動汽車的設(shè)計這一塊要統(tǒng)一的集合考慮的。
另外測試評價的重點，在電池和電機的可靠性這一塊，循環(huán)性能評估，現(xiàn)在大家都包括消費者給他的概念，循環(huán)五百次，一千次什么概念，大家不了解，所以說如何評價你的電池你的壽命怎么樣，必須跟整車的運行結(jié)合起來。在實驗室評價你的電池跑了當(dāng)量跑了五百次，一千次，相當(dāng)于你在實際運行當(dāng)中跑多少萬公里。比如說在實驗室考評你的質(zhì)保期達(dá)到五年還是十年這是大家關(guān)心的課題，所以我們也做了相當(dāng)多的工作，逐步的推出怎么樣跟實際結(jié)合，考評它的循環(huán)性能，以及這一塊也包括在電動汽車運行以后，認(rèn)為在電動汽車壽命終止以后是否還可以用于儲能其他二次利用的場所，這樣它的壽命健康狀態(tài)什么樣。假如在儲能不能用了以后，是否能其他的三級，或者回收，整個一個電池的生命周期的運行狀態(tài)，它的評估都是要去不斷的關(guān)注。大概重要講的這一些。謝謝。
