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        關于動力電池標準的一些看法

        2020年5月12日,工業和信息化部組織制定的GB 18384-2020《電動汽車安全要求》、GB 38032-2020《電動客車安全要求》和GB 38031-2020《電動汽車用動力蓄電池安全要求》三項強制性國家標準由國家市場監督管理總局、國家標準化管理委員會批準發布,將于2021年1月1日起開始實施。


        近幾年,在工業和信息化部與全國汽標委的統籌組織下,寧德時代和其他企業一起,有幸參與了國內標準制定,也參與了國際法規起草。一路走來,我們對標準工作也有不少感悟和體會。


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        技術路線是市場和用戶的共同選擇。汽車應用領域廣、應用場景多,對動力電池需求也是多元的。鐵鋰電池是我國的特色,具備高安全和長壽命的特性,是目前電動客車、物流車等商用車應用主流;三元電池能量密度高,可有效解決私家車用戶的里程焦慮,成為全球新能源乘用車的主流方案。同時,鈦酸鋰、錳酸鋰等其他技術路線也有一定應用,一些新體系電池也在研發。


        寧德時代目前鐵鋰和三元兩種路線并重,市占率均處在行業前列。我們提倡各種技術路線在競爭中百花齊放、持續創新,解決用戶應用痛點,這是行業共同的使命。


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        早在2017年之前,歐洲某著名車企,向我們提出能通過針刺測試的高能量密度三元電池單體技術要求。我們團隊做了大量的針對性開發,在全球率先攻克了高能量密度三元電池針刺問題,并由客戶送到TüV檢測認證。TüV報告結果顯示,在針刺實驗中,三元電池實現了不起火、不爆炸,電池溫度只有35.1℃。


        作為帶頭吃螃蟹的人,為什么我們沒有把針刺方案量產呢?原因很簡單:首先,從觀念上說,國外整車廠對于整車安全的共識已由單體安全轉向系統安全。電池的安全貫穿在電池的整個使用過程中,是一項系統工程,包括電池的單體設計、系統集成、動態監控和系統防護等。因此,我們把重點放在了電池的整體安全上,確保產品在生命周期的每一個階段都是安全的,從實際意義上真正提高電池的安全性能。


        其次,從技術上說,電池包層面有更優化的安全解決方案,單體電池針刺測試的實際需求已不復存在。


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        中國的動力電池安全標準,從2006年的汽車行業標準QC/T 743,到2015年的國家推薦性標準GB/T 31485和GB/T 31467,再到今年剛剛發布的國家強制性標準GB 38031,見證和支撐了中國新能源汽車產業的發展和進步。


        1、2006年發布QC/T 743行業標準時,產業處于培育期,大家關注的是樣品研發和示范。內容上主要參考消費電子鋰電池測試要求。


        2、2015年發布GB/T 31485和GB/T 31467時,行業已經積累了10年的研發示范經驗,安全認識不斷加深。這兩項標準在單體/模塊測試基礎上,增加了電池系統層級安全要求,對引導系統集成開發起到重要作用。


        3、近兩年制定GB 38031時,我國新能源汽車年產銷量已經突破百萬輛,成績舉世矚目,歐美日邀請中國作為副主席國家,主導電動汽車安全全球技術法規(UN GTR 20)中的動力電池部分。GB 38031和GB 38032(客車特殊安全要求)、GB 18384(整車安全要求)相互配合,形成了強制性安全標準體系。GB 38031基于我國新能源汽車大規模推廣應用經驗,與UN GTR20同步制定、充分協調、全面接軌,技術內容更加科學合理。該標準強化了電池系統熱安全、機械安全、電氣安全以及功能安全要求,模擬了外部火燒、機械沖擊、濕熱循環、振動泡水、過溫過充等實際場景。單體針刺測試作為獨立項目,在該標準中被正式取消,僅作為單體熱失控的觸發條件,要求電池單體發生熱失控后,電池系統在5分鐘內不起火不爆炸,為乘員預留安全逃生時間。也就是說針刺是否通過已不重要,關鍵要看單體熱失控后,系統是否可以控制熱失控的蔓延,為各類電池的安全應用設定了基本門檻。


        這三期動力電池安全標準的發展特征非常明顯,從點到面,從面到體,強調電池的整體、系統性安全。


        下一步,我們將繼續在產品研發方面加大投入,滿足客戶需求。我們也希望與行業攜手并肩、共同努力,不斷提高動力電池安全性、能量密度、循環壽命等核心技術,解決用戶的安全焦慮、里程焦慮、壽命焦慮等應用痛點,讓新能源汽車進入尋常百姓家,實現汽車全面電動化。


        附:TüV測試報告——CATL三元電池針刺實驗


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