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动力电池新国标呼之欲出,5分钟报警预警成标配

汽车工程师 2019-07-21 10:29 次阅读

今年从特斯拉自燃事件开始,多家新能源车企如同中了魔咒一般,一个接一个地“火”了起来,但这把“火”却浇灭了市场对新能源汽车的热情,也让新能源汽车遭到了严重质疑。

新能源汽车行业安全问题如何规范,消费者的安全如何得到更好保障,是行业亟需给出的答案。

新国标呼之欲出,测试内容成为强制性要求

近日从消息人士处获得GB《电动汽车用动力蓄电池安全要求》报批稿并了解到新国标已进入送审WTO阶段,很快便会正式发布。这版由GB/T 31485-2015 《电动汽车用动力蓄电池安全要求及试验方法》和GB/T 31467.3-2015 《电动汽车用锂离子动力蓄电池包和系统 第3部分:安全性要求与测试方法》合并且进行扩展的新国标于去年年初便发布了征求意见稿,从“GB/T”升级为“GB”意味着正式开始实施之后,新国标中的所有测试将成为强制性要求,这其中包括了消费者最为关心的电动汽车逃生时间。

根据《电动汽车用动力蓄电池安全要求》报批稿,动力电池强制执行测试项目一共有22项,包括电池单体测试(6项)和电池包或系统测试(16项),具体测试项目及要求如下表所示:

从新国标对于电池单体的测试要求来看,共有过放电、过充电、外部短路、加热、温度循环和挤压六个项目,与GB/T31485-2015相比,减少了4项。电池包测试减少了跌落和翻转两项,而模组级别的试验则是全部取消。

(GB/T31485-2015单体蓄电池试验程序)

电池单体针刺项目取消,浸水测试难度提高

在单体测试项目里,被认为最严苛的针刺测试在新国标中被取消,这一点与去年年初发布的征求意见稿一致。

不过从相关文件查阅可以看到,早在2017年7月1日开始施行的《新能源汽车生产企业及产品准入管理规定》(以下简称“准入管理规定”)的附件3中就提到针刺实验暂不执行。

而在去年1月25日发布的征求意见稿编制说明中,再次解释了取消针刺实验的原因。除了《准入管理规定》里明确针刺实验暂不执行以外,起草组对于IEC等标准调研发现没有采用针刺和认为针刺试验与实际失效模式不相符是决定新国标中取消针刺试验的另外两个原因。

关于针刺试验的取消有业内人士认为针刺对大多数厂家来说是一个难以逾越的坎,尤其是三元电池。因此针刺要求被取消让不少供应商暗自庆幸,然而,行业安全风险却在上升。

对此,国家应急管理部新能源汽车安全教育项目专家委员会副组长郭栋告诉第一电动,针刺的情景在新能源汽车的使用场景中发生的概率极低,而对于消费类电子和电动工具类的电池这项试验是需要的。

虽然新国标中取消了电池单体的针刺试验,但有意思的是,在新国标附录C关于热扩散乘员保护分析与验证报告中,推荐作为热扩散试验的可选方法里出现了针刺触发,同时《准入管理规定》里“暂不执行”的描述也较为暧昧,这对未来是否会恢复针刺试验留下了一个猜想的空间。

此次新国标修订另一个重要改变就是将海水浸泡试验改为浸水安全试验。首先,试验对象由蓄电池包或系统变为通过8.2.1振动试验后的电池包或系统,其次试验方式除了老国标的海水浸泡之外,新增了方式二——试验对象参照GB/T 4208—2017 中14.2.7 所述方法和流程进行试验。而按照方式二进行试验后需要满足IPX防水等级7级标准,这也是与征求意见稿略有不同的地方。有业内人士认为,这是新国标中试验的难点之一。

对此,某电池头部企业相关技术人员讲述道,这项测试难度并没有大幅提升,但对电池包或系统的设计和制造提出了更高要求,需要考虑电池包或系统使用之后的浸水安全。

5分钟安全预警将成标配

此次新国标的变动中,最引人关注的莫过于新增的热扩散试验。

今年4月在上海某小区底下停车库发生了特斯拉自燃事件,短短几秒钟车身就被火焰吞噬,旁边停放的车辆也未能辛免,触目惊心的画面让消费者对新能源汽车的安全性产生了巨大的怀疑更是带来了恐慌。

6月17日,工信部发布《关于开展新能源汽车安全隐患排查工作的通知》,促请各新能源汽车生产企业对本公司生产的新能源汽车开展安全隐患排查工作,而为了加强事中和事后监管,热扩散试验的强制势在必行。这次即将出台的新国标将其列入了强制执行项,可以认为这是一个很大的进步,尤其是其测试要求中提到“电池包或系统在由于单个电池热失控引起热扩散、进而导致乘员舱发生危险之前5 min,应提供一个热事件报警信号(服务于整车热事件报警,提醒乘员疏散)”,对于消费者来说确实多了一层保障,这意味着新国标实施之后“出生”新能源汽车,5分钟预警将成为标配。

但不可否认的是,其试验通过难度并不小,尤其对于三元材料电池。笔者一位从事电池测试的朋友在谈到前几天给某家电池企业的三元电池做热扩散试验时,用了四个字形容试验结果——相当劲爆。至于是褒是贬无需多言。因此有人认为,新国标正式实施之后磷酸铁锂电池很可能卷土重来,占据三元电池的市场份额。但也有业内人士有不同看法。

某著名投资机构行业研究总监说道:“不出意外的话,新国标起草单位的产品应该都能达到这个要求,可以说这是一个相对比较基本的要求,新国标只是对此作了一个规范。不同于之前两轮电动车的新国标,直接就把部分铅酸电池类现有产品排除在外,对于行业的影响比较大。我认为新国标的角色应该只是一个规范性文件。就热扩散一条来看,新的一些企业和头部企业应该都能通过,而对于一些技术条件没有那么强大的老企业可能就有点困难。”

对此,郭栋也有类似看法,他认为新国标的出台,更多意义在于让今后新能源汽车事故鉴定过程更加有据可寻,而并非是对企业产品的设计起指导作用,标准仅仅是产品安全需要满足的底线,而非一个高标准。安全问题的解决要靠民众的素质和意识、政府的管理和企业的自律,缺一不可。我们国家目前没有到一流安全国家的状态,靠个别措施并不能从根本解决问题,即使测试样品通过了,后续产品的一致性如何保证对于企业依然是大课题。

写在最后

笔者在对比新旧两版国标时,发现了一件有趣的事,那就是宁德时代在新国标中从一众起草单位里脱颖而出,成为和中汽研并列的负责起草单位。短短几年时间,宁德时代已经成为了行业的“带头大哥”。

(GB/T 31485-2015)

(新国标报批稿)

最近笔者与宁德时代交流时,他们曾表示对于外界营造的日韩企业威胁氛围并不那么在意,宁德时代始终是在按照自己的步调前进,当然也不会带以轻心,不惧怕正面竞争。

而据笔者一位动力电池行业政策相关业务的朋友透露,三星SDI对于新国标三元电池热扩散试验表示毫无压力,同时希望标准越高越好。对于韩国人的“自信”有几分可信暂且按下不表,但能感觉到包括三星SDI在内的日韩电池企业已经对中国动力电池市场“磨刀霍霍”,野心展露无余。用怎样的产品与他们正面竞争相信将是未来一段时间摆在国内动力电池企业面前不可逃避的课题。

原文标题:聚焦丨动力电池新国标呼之欲出,5分钟报警预警成标配

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