11月17日，“2017’第二屆動力電池應(yīng)用國際峰會暨第三屆中國電池行業(yè)智能制造研討會”繼續(xù)在北京精彩召開。本屆峰會由中國化學(xué)與物理電源行業(yè)協(xié)會和電池中國網(wǎng)共同主辦，天津力神電池股份有限公司聯(lián)合主辦；中國化學(xué)與物理電源行業(yè)協(xié)會動力電池應(yīng)用分會承辦，無錫先導(dǎo)智能裝備股份有限公司聯(lián)合承辦。參加此次峰會人數(shù)超600人。

在動力電池技術(shù)創(chuàng)新分論壇上，中國汽車技術(shù)研究中心動力電池首席專家王芳作主題演講，就動力電池標(biāo)準(zhǔn)與測試評價技術(shù)的最新研究進展同與會人員進行了詳盡的交流探討。

以下為王芳演講內(nèi)容：

我報告的內(nèi)容是動力電池標(biāo)準(zhǔn)與測試評價技術(shù)的研究，首先簡單提一下動力電池現(xiàn)有的一些標(biāo)準(zhǔn)。我們現(xiàn)有的標(biāo)準(zhǔn)體系，我在很多場所都講過，應(yīng)該大家都知道了。不過多的陳述，只提到一點，現(xiàn)在的GB電池的強制標(biāo)準(zhǔn)正在執(zhí)行當(dāng)中，11月27號、28號會在杭州開電池標(biāo)準(zhǔn)工作組的討論會。我們看一下這個標(biāo)準(zhǔn)里面一些比較重要的標(biāo)準(zhǔn)，一個就是電池單體單體模塊的標(biāo)準(zhǔn)和電池系統(tǒng)安全的標(biāo)準(zhǔn)，這是現(xiàn)在強制執(zhí)行的這幾個標(biāo)準(zhǔn)，也是大家關(guān)注度比較高的。另外就是電動客車的安全條件，我就把這幾個標(biāo)準(zhǔn)的內(nèi)容跟大家匯報一下我們測試的情況。

對于電池單體來說，剛才王主任詳細介紹了，現(xiàn)在電池產(chǎn)品技術(shù)水平，比如磷酸鐵鋰系統(tǒng)達到130瓦時每公斤，我們統(tǒng)計了一下，現(xiàn)在100到200瓦時每公斤以內(nèi)的電池其實可以占到整個占比的85%。安全這一塊，單體模塊的安全測試，從電、機械和環(huán)境這三個方面做一些常規(guī)性的測試，相對來說，里面現(xiàn)在問題比較多的是過充，對于現(xiàn)在高比能的三元電池來說會有一定的難度。

到電池系統(tǒng)性能的測試，有一個跟補貼掛鉤的就是電池能量密度的測試，我們對今年上半年到下半年的電池產(chǎn)品的能量密度進行分析，可以看到這幾個月的時間內(nèi)，能量密度提升了大概十瓦時每公斤以上，成組率增加了5%以上。這幾個月里面，大家看這個電池系統(tǒng)成組的方式也有很明顯的變化。補貼的能量密度要求對大家成組技術(shù)的一些選擇的影響。我希望企業(yè)在追求能量補貼的同時，也要盡可能多考慮首先把電池品質(zhì)提升能夠放在第一位。

機械振動和擠壓這兩項比較難通過，我們在這個基礎(chǔ)上，7月份提出了修改單，振動變成了一個三個小時的振動，原來是21小時三個方向的隨機振動，修改單以后，這個機械安全通過率明顯提升。電動客車的安全條件里面，跟電池相關(guān)的主要是熱失控，這個實驗相對來說是非常嚴(yán)苛的，對于高比能的三元電池來說，通過是非常難的。另外一個實驗就是熱擴散，它用三種過充或者加熱的方式，把電池里面的一個單體搞成熱失控以后，看整個系統(tǒng)的熱擴展情況。這個實驗進行了很多，我第二部分測試評價主要是講兩個方面，一個就是熱擴散我們現(xiàn)在的研究，另外就是剛才提到的振動。因為我們認(rèn)為現(xiàn)在的修改單所建議的振動是不符合實際使用的。

我們看一下整個測試評價的體系，其實電池的測試評價關(guān)注的內(nèi)容會包含這樣幾個方面，包括一致性、倍率、能量和壽命的衰減，其中還有一點比較重要的就是安全?，F(xiàn)在大家非常關(guān)注，安全的本質(zhì)就是熱特質(zhì)的穩(wěn)定性。首先我提一下振動的研究，為什么要做振動？原來的31467.3這個標(biāo)準(zhǔn)比較嚴(yán)苛一些，通過率相對較低。另外我們在修改單以后，它是一個振斜的振動，對于不少電池的在不平衡的不規(guī)則的振動下，它所產(chǎn)生的這樣一個掃平的振動。我們認(rèn)為在路上行駛過程當(dāng)中，對于車上的部件來說，它應(yīng)該是因為壞路的顛簸而導(dǎo)致隨機振動。在這種基礎(chǔ)上我們開展了我們實際路譜的振動研究，研究的基礎(chǔ)條件是用同樣的路面條件，同樣的采集點，同樣的分析方法，而且考慮到國內(nèi)外的車型分布來做。具體的方法就是通過采集數(shù)據(jù)，分析數(shù)據(jù)和讓數(shù)據(jù)正規(guī)化，這是我們做的22輛車?yán)锩娴牟糠周囆停w了乘用車、商用車這樣一些車型。

第一步是獲取數(shù)據(jù)的一個過程，選用的是通縣的實驗場，2000年的測試規(guī)則，選擇了九個路面，包括沙石路、鵝卵石路等等這樣一些路面。在做完這個實驗以后，我們做了典型的特征路面，這是采集傳感器的安裝，安裝是非常重要的，我們要考慮到電池包跟車身連接的那個點去做，一般是四個安裝點，在特殊情況下會增加。實驗我們會做三次，每個實驗都循環(huán)做三次。做完以后，第二步就是數(shù)據(jù)分析，數(shù)據(jù)分析只是一些加強的路面，我們會去把它采集，另外數(shù)據(jù)要選三次實驗的平均值。頻率是在5到200赫茲之內(nèi)，選擇它最大的PSG值，也就是功率譜密度的值。第三步，對數(shù)據(jù)進行正規(guī)化，要考慮到電池每個電池包它的強化系數(shù)，強化系數(shù)的選擇需要依據(jù)的是ISO19453的標(biāo)準(zhǔn)去進行。這是我們做的20多輛車的數(shù)據(jù)，在數(shù)據(jù)分析以后，我們還要進一步對數(shù)據(jù)進行解析，要考慮到不同車型的差異，也要考慮到頂置電池包它的差異。同時也要考慮到像剛才說的搓板路振動的信號，它對車部件的不同要求。同時要考慮強化測試，不會壓縮變形的情況下把它變成12個小時的振動，減少測試的時間，最后還要進行異常數(shù)據(jù)的剔除，最終得到現(xiàn)有的21小時的測試條件和12小時的強化測試條件。目前我們按照這個實驗方法，對電池包進行振動的測試，按照這樣六個順序來進行實驗。

第二個，快速的過一下熱擴散的研究，熱擴散研究是因為電動客車的安全性一直在做，在做這個實驗過程中，我們發(fā)現(xiàn)有幾個問題，這三個方法的對等性如何，第二個，每個方法的重現(xiàn)性如何，第三個，每個方法對電池引入的外加能量對實驗結(jié)果的影響如何，第四個，熱失控的控制點的精確度如何，這些是需要我們進一步研究的內(nèi)容。在這個基礎(chǔ)上，我們又開始了新的研究。對這三個方法進一步細化的分析，這是我們制定的方法，這個在6月份的時候都給大家發(fā)過。包括溫度的采集以及其他的一些參數(shù)，這是我們要求在測試過程中采集的這些參數(shù)。包括溫度傳感器安裝的位置和安裝的數(shù)量都進行了一些詳細的建議，選擇的對象，我們在這個基礎(chǔ)上，實驗室也開展了一些研究。選擇的依據(jù)就是根據(jù)現(xiàn)有的產(chǎn)品分布，選擇了不同能量密度區(qū)間不同體系的電池做了這些實驗。

我們可以看到剛才那個實驗有些綠色的，沒有觸發(fā)熱失控的，我們對于觸發(fā)熱失控的進行了一個分析，對引入能量的分析，大家可以看到對于加熱來說，磷酸鐵鋰引入的能量明顯高于過充的。而對于三元來說，過充引入的能量它會大于加熱的。我們再細化分析一下，可以看到對于相同范圍內(nèi)能量密度的電池，無論是什么體系的，它基本引入的附加能量基本是一致的。這個附加的能量是我們要考慮這個實驗本身，因為實驗而對這個產(chǎn)品的結(jié)果造成的影響，希望把這個外加影響降到越低越好。過充有很多情況下不能觸發(fā)熱失控，因為有很多電池有一些防熱失控的設(shè)計。針刺的特征，它基本能夠觸發(fā)熱失控，有部分的類型不能觸發(fā)。加熱基本能夠觸發(fā)，有一部分到了300度還沒有熱失控，我們認(rèn)為它是相對安全的。我們對加熱的結(jié)果進行分析，找到熱失控具體的控制點，包括三元的，磷酸鐵鋰的，對它熱失控的時候，它的電壓、溫升速率進行詳細的分析，它的溫度到了多少，它的電壓下降到底到百分之多少，這個便于我們能夠更精準(zhǔn)的定義熱失控的那個點參數(shù)的設(shè)計。進行溫度采集，其他參數(shù)的采集，我們這方面做了幾個樣品的測試，現(xiàn)在還在進行當(dāng)中。這是其中的一個樣品，大家可以看到做了兩次實驗，它的一些重現(xiàn)性相對還是比較好的。在這個過程中，可以看到如果對這個電池的加熱功率選的比較合適的話，一個電池觸發(fā)熱失控，它周邊的電池相對來說不受到影響，實驗結(jié)果的重現(xiàn)性相對的就非常好。

我沒有下結(jié)論，是因為電池測試第二階段的工作剛剛開始，未來還有三年。另外電池的JB強標(biāo)里面到底怎么寫，我們還在討論，還在商討，在28號那天會上會有一些初步的建議會出來，所以大家也可以關(guān)注。我的報告就到這里，謝謝大家。