探究新能源汽車用電池及電池模組的標(biāo)準(zhǔn)化

王昌權(quán) 韓南南

摘要：隨著我國現(xiàn)代社會經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)水平日益提升，人們的物質(zhì)生活水準(zhǔn)逐漸提高，能源緊張問題已經(jīng)成為影響社會發(fā)展的重要問題之一。新能源是近兩年提出的新興概念，新能源汽車被投放到市場之后受到人們的廣泛歡迎與好評，如何提升新能源汽車的應(yīng)用效率，提高新能源汽車的電池組整體運(yùn)行水平，是進(jìn)一步拓展新能源汽車市場，擴(kuò)大新能源領(lǐng)域的重要問題。本文簡要分析了新能源汽車用電池類型與新能源汽車用電池標(biāo)準(zhǔn)發(fā)展情況，對新能源汽車用電池及電池模組的標(biāo)準(zhǔn)化路徑進(jìn)行深入探究。

關(guān)鍵詞：新能源汽車;電池;電池模組;標(biāo)準(zhǔn)化

結(jié)合《2020年新能源汽車標(biāo)準(zhǔn)化工作要點(diǎn)》內(nèi)容，要想貫徹落實新能源汽車的發(fā)展戰(zhàn)略，踐行“融合”、“創(chuàng)新”、“開放”的理念，實現(xiàn)新能源電池及電池組的標(biāo)準(zhǔn)化發(fā)展，就要把握現(xiàn)階段的新能源汽車類型，結(jié)合汽車用電池及電池組的發(fā)展情況，制定符合實際情況的新能源汽車用電池標(biāo)準(zhǔn)，比如：電池制作標(biāo)準(zhǔn)、生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)、回收標(biāo)準(zhǔn)等，充分發(fā)揮技術(shù)優(yōu)勢，實現(xiàn)新能源汽車用電池及電池組的產(chǎn)業(yè)升級，為我國新能源領(lǐng)域的發(fā)展提供有力保障[1]。

新能源汽車用電池類型分析

第一種，鉛酸蓄電池。這類新能源車用電池的發(fā)展時間較長，最早被應(yīng)用于內(nèi)燃機(jī)汽車中，如今已經(jīng)發(fā)展成為較為成熟的車用蓄電池，就有可靠性較強(qiáng)、安全性能較高、價格便宜等特點(diǎn)，但是這類電池的體積較大，應(yīng)用不變，且使用周期較短。

第二種，鎳氫蓄電池。鎳氫蓄電池是一種堿性電池，且循環(huán)使用周期較長，不存在記憶效應(yīng)，但是電池的單價較高?，F(xiàn)階段，國外生產(chǎn)的鎳氫蓄電池企業(yè)主要為豐田、Ovonie與松下合資的企業(yè)，其中Ovonie企業(yè)研發(fā)出了80A·h、130A·h兩種不同單元的電池，且比能量范圍在75-80W·h/kg之間，且電池的循環(huán)使用壽命約為600次。這兩種蓄電池現(xiàn)如今已經(jīng)安裝在電動汽車上使用，其中一款汽車可以實現(xiàn)“一次充電行駛345km”，但是由于成本問題還沒有批量生產(chǎn)。相比之下，國內(nèi)企業(yè)已經(jīng)研發(fā)出55A·h、100A·h兩種單元1的電池，比能量在65 W·h/kg左右，功率密度約為800W/kg[2]。

第三種，鋰離子電池。鋰離子電池是一種新型高電壓充電電池，具有良好的物理性能與電化學(xué)性能，且擁有良好的應(yīng)用前景。鋰離子電池具有儲量大、無記憶效應(yīng)、無污染、使用周期較長等特征。若控制體積相同、重量相同，鋰離子電池的蓄電能力是鎳氫電池的1.6倍，同時具有良好的綠色發(fā)展空間，是現(xiàn)如今能夠?qū)ふ业降淖罴训男履茉雌囉秒姵豙3]。

二、新能源汽車用電池標(biāo)準(zhǔn)發(fā)展情況

自2013年以來，我國政府開始關(guān)注新能源汽車用電池電池組的發(fā)展情況，且制定了電池與電池組的一系列規(guī)定，具體如下：

關(guān)于電池拆解，我國政府提出了“GB/T 33589”標(biāo)準(zhǔn)，且從2013年就開支制定這一標(biāo)準(zhǔn)，主要是針對電池包與電池組的拆卸進(jìn)行規(guī)定，在這一標(biāo)準(zhǔn)中，推薦采用自動化拆解方式，同時明確提出了對現(xiàn)場、拆解設(shè)備、拆解人員操作流程、安全管理、儲存與管理方面的規(guī)定與制度。在實際過程中，工作人員需要遵循安全、環(huán)保的原則，將電池包逐一拆解為模組，同時要求拆解單位具有一定資質(zhì)，具備拆解職業(yè)資格證書[4]。

關(guān)于電池規(guī)格尺寸方面的標(biāo)準(zhǔn)，政府提出標(biāo)準(zhǔn)為“GB/T 34013”，對新能源汽車用電池組的電池單體、電池電芯、電池模組、電池包的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格尺寸。提出了標(biāo)準(zhǔn)的尺寸，就能夠進(jìn)一步規(guī)范新能源電池及電池組的形狀、大小參數(shù)，促進(jìn)電池及電池組生產(chǎn)企業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化發(fā)展。在現(xiàn)階段的市場中，新能源汽車用電池及電池組仍然存在規(guī)格、大小不一致的情況，但是規(guī)格標(biāo)準(zhǔn)化發(fā)展已經(jīng)成為大勢所趨[5]。

關(guān)于電池編碼方面的標(biāo)準(zhǔn)，已經(jīng)提出具體標(biāo)準(zhǔn)為“GB/T 34014”，電池的編碼標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)格標(biāo)準(zhǔn)共同被列舉為優(yōu)先級標(biāo)準(zhǔn)。執(zhí)行統(tǒng)一的新能源汽車用電池編碼標(biāo)準(zhǔn)，則能夠促使各汽車內(nèi)的新能源電池、電池能能夠具有獨(dú)一無二的編碼，實現(xiàn)對電池生產(chǎn)源頭的追溯，便于新能源汽車用電池的統(tǒng)一管理。此外，編碼標(biāo)準(zhǔn)的提出還能夠進(jìn)一步實現(xiàn)新能源汽車用電池的關(guān)鍵參數(shù)監(jiān)控與回收利用，提高新能源汽車用電池的發(fā)展水平。

三、新能源汽車用電池及電池模組的標(biāo)準(zhǔn)化路徑

結(jié)合上述文章中的“新能源汽車用電池類型分析”與“新能源汽車用電池標(biāo)準(zhǔn)發(fā)展情況”，要想進(jìn)一步推動新能源汽車用電池及電池模組的標(biāo)準(zhǔn)化發(fā)展進(jìn)程，建議分別從以下幾方面入手考慮。

第一，可以結(jié)合2020年發(fā)布的《2020年新能源汽車標(biāo)準(zhǔn)化工作要點(diǎn)》文件及其中內(nèi)容，提出明確的發(fā)展需求與技術(shù)導(dǎo)向，梳理新能源汽車用電池的研究與發(fā)展規(guī)劃，重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)標(biāo)準(zhǔn)在前期調(diào)研中的重要作用，同時與國際標(biāo)準(zhǔn)法規(guī)進(jìn)行對比，制定階段性的研究目標(biāo)，編制新能源汽車領(lǐng)域“十四五”標(biāo)準(zhǔn)體系。在制定標(biāo)準(zhǔn)的過程中，可以結(jié)合新能源汽車的發(fā)展需求，提出符合汽車運(yùn)行需求的電池標(biāo)準(zhǔn)化指標(biāo)，進(jìn)一步細(xì)化汽車的燃料電池、動力電池、交換電池標(biāo)準(zhǔn)指數(shù)，對汽車用電池及電池組的標(biāo)準(zhǔn)化提出要求。

第二，建議結(jié)合《2020年新能源汽車標(biāo)準(zhǔn)化工作要點(diǎn)》中提到的“四大領(lǐng)域”，分別為：整車領(lǐng)域、燃料電池汽車領(lǐng)域、動力電池領(lǐng)域、充換電領(lǐng)域，細(xì)化技術(shù)審查標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)一步發(fā)揮新能源汽車用電池的實際應(yīng)用價值。關(guān)于整車領(lǐng)域，工作人員要考慮汽車在碰撞之后的安全性要求，提出針對汽車用電池及電池組運(yùn)行轉(zhuǎn)臺穩(wěn)定性的評價體系、評價測試規(guī)程與測試標(biāo)準(zhǔn)，制定電動汽車能耗實驗標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)一步推動電動汽車性能實驗標(biāo)準(zhǔn)的修訂進(jìn)程。關(guān)于燃料電池汽車領(lǐng)域，工作人員可以制定燃料電池電動汽車的加氫口標(biāo)準(zhǔn)、加氫通信協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)、動力性能測試標(biāo)準(zhǔn)等[6]。關(guān)于動力電池領(lǐng)域，為了進(jìn)一步滿足不同的動力電池安全實驗標(biāo)準(zhǔn)化需求，建議工作熱源從電池的電性能與循環(huán)使用壽命角度徒手，提出“循環(huán)使用壽命標(biāo)準(zhǔn)”、“動力電池性能標(biāo)準(zhǔn)”等，制定電池模塊化的標(biāo)準(zhǔn)體系，且對電池及電池組進(jìn)行技術(shù)審查，從而提出具有實際價值的標(biāo)準(zhǔn)制定意見。關(guān)于充換電領(lǐng)域，工作人員可以考慮到新能源汽車用電池的傳導(dǎo)充電電磁兼容情況，提出具體的兼容標(biāo)準(zhǔn)，為審查與報批工作提供主要依據(jù)。工作人員還需要關(guān)注傳導(dǎo)充電的安全性能，提出連接裝置通用標(biāo)準(zhǔn)、電池大電流充電測試標(biāo)準(zhǔn)等，進(jìn)一步推動新能源汽車用電池及電池組的電磁兼容相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的制定，為實現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化發(fā)展提供有力保障。

結(jié)語：

綜上所述，新能源汽車的投放與推廣進(jìn)一步推動了我國新能源應(yīng)用發(fā)展進(jìn)程，同時實現(xiàn)了我國汽車產(chǎn)業(yè)的優(yōu)化與發(fā)展，改善了汽車用能源緊張問題。因此，為了進(jìn)一步發(fā)揮新能源汽車的應(yīng)用優(yōu)勢，建議積極響應(yīng)國家號召，考慮新能源汽車用電池及其電池組的標(biāo)準(zhǔn)化發(fā)展，考慮電池標(biāo)準(zhǔn)化指標(biāo)，構(gòu)建標(biāo)準(zhǔn)化體系，明確標(biāo)準(zhǔn)化方向，從而提高新能源汽車的整體性能。

參考文獻(xiàn)：

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[3]朱佳偉，史新民，秦小州.基于新能源汽車退役動力電池模組梯次利用的保護(hù)電路[J].電子世界，2020（09）：152-155.

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[5]陳玉玲，楊海波，王丹紅，劉智勇.新能源汽車電池模組的自動化緩存輸送系統(tǒng)的設(shè)計[J].內(nèi)燃機(jī)與配件，2020（04）：187-188.

[6]張沛賢，謝秋菊，方君寧.新能源汽車用電池及電池模組的標(biāo)準(zhǔn)化探究[J].中國標(biāo)準(zhǔn)化，2017（10）：6-7+9.