电动汽车用锂离子动力蓄电池标准解析
发布人：网络部 发布时间：2015/2/7 浏览820次
1.国外相关锂离子动力蓄电池标准
目前，国际上开展锂离子动力蓄电池标准研究的主要有国际标准化组织（ISO）、国际电工委员会（IEC）、美国机动车工程师协会（SAE）、德国汽车工业协会（VDA），以及我国的国家标准化管理委员会（SAC）等。
1.1ISO标准
ISO是制作全世界工商业国际标准的各国国家标准机构代表的国际标准建立机构。ISO发布了由ISO/TC22/SC21道路车辆技术委员会电动车辆标准分技术委员起草的电动汽车用锂离子动力蓄电池的三项标准，分别为ISO 12405-1 : 2011 Electrically propelled road vehicles -test specification for lithium-ion traction battery systems - Part 1 : High power application,ISO 12405-2:2012 Electrically propelled road vehicles -test specification for lithium-ion traction battery systems - Part 2 : High energy application,和ISO/DIS 12405-3 :2014 Electrically propelled road vehicles -test specification for lithium-ion traction battery systems - Part 3 :Safety performance requirements。ISO 12405系列标准的试验对象为锂离子蓄电池包和系统，且均为试验方法标准，设定了诸多测试项目，但基本都没有设定判据，测试项目、测试条件以及结果要求基本都是可以由供应商和用户双方进行协商来确定，目的在于让用户更好地选择测试项目和方法来对蓄电池包和系统进行测试和评价。
1.2 IEC标准
IEC是世界上成立最早的国际性电工标准化机构，负责有关电气工程和电子工程领域中的国际标准化工作。IEC发布了由蓄电池和蓄电池组技术委员会（IEC/TC21）起草的两项关于电动汽车用锂离子蓄电池的相关标准，分别为IEC 62660-1:2010 Secondary lithium-ion cells for the propulsion of electric road vehicles-Part 1: performance testing 和IEC62660-2:2010 Secondary lithium-ion cells for the propulsion of electric road vehicles-Part 1: reliability and abuse testing。这两项标准与ISO12405系列标准一样，没有对所有测试项目限定判据，而是通过该标准中的试验项目和试验方法，获取较为详细的试验结果，以优化蓄电池包和蓄电池系统的设计。这两项标准的测试对象重点在于电池单体和电池模块，与ISO12405系列标准形成了互补的关系。
1.3 SAE标准
SAE是国际上最大的汽车工程学术组织。SAE所制定的标准不仅在美国国内被广泛采用，而且成为国际上许多国家工业部门和政府机构在编制标准时作为依据，为国际上许多机动车辆技术团体广泛采用，美国及其它许多国家在制定其汽车技术法规时，也在许多技术内容或环节上常常引用SAE标准，成为国际上最著名的标准体系。SAE颁布了SAE J2929-2011 Electric and hybrid vehicle propulsion battery system safety standard –Lithium-based rechargeable cells，(纯电动车和混合动力车用电池系统安全标准-锂系可充电电池)该标准主要针对纯电动和混合动力汽车用锂离子电池系统的安全提出了测试项目和测试方法，并规定了测试结果的要求。安全性的主要测试项目包括振动、热冲击、湿热循环、跌落、浸水、机械冲击、电池包外壳完整性、模拟车辆起火、短路、过充保护、过放保护、热控制系统失效保护。
1.4 VDA标准
VDA在国内和国际上代表整个德国汽车工业的利益，在经济、运输、环境政策、技术立法、标准化和质量保证等方面通过其活动支持德国汽车工业的发展。VDA发布了电动汽车用动力蓄电池标准VDA 2007 Test specification for li-ion battery systems for hybrid electric vehicles（混合动力汽车用锂离子电池系统测试规程）。该标准主要针对混合动力汽车用锂离子电池系统和模块，性能测试中包括能量和容量、功率、能量效率、高低温启动、自放电、标准循环和工况循环测试，而安全性测试方法基本都参考Freedom CAR 2005: Electrical energy storage system – Abuse test manual for electric and hybrid electric vehicle applications。
2.我国相关锂离子动力蓄电池标准
我国电动汽车锂离子动力蓄电池标准的制定与发布主要由全国汽车标准技术委员会电动车辆分技术委员会（SAC/TC114/SC27）负责，围绕着动力蓄电池的基本性能、安全性、结构尺寸以及管理系统等开展了标准体系的研究和制定工作。在国际上比较早地发布了国家标准GB/Z 18333.1-2001 Lithium-ion batteries for electric road vehicles（电动道路车辆用锂离子蓄电池）和汽车行业标准QC/T 743-2006 Li-ion battery for electric vehicles（电动汽车用锂离子蓄电池）。后者成为我国电动汽车产品准入的强制性检测标准，该标准的测试对象为电池单体和电池模块，基本性能测试项目包括了放电容量、倍率、存储、循环寿命，安全性测试项目包括短路、过充、过放、振动、跌落、加热、温度冲击、海水浸泡、挤压和针刺。
QC/T743-2006的发布对我国的电动汽车发展起到了重大作用。随着电动汽车行业和锂离子蓄电池行业的发展，原标准已不能完全满足相关测试需求，所以SAC/TC114/SC27组织对QC/T743-2006进行了修订，拆分成三个标准并上升为国标，分别为GB/T 31486-2015电动汽车用动力蓄电池电性能要求及试验方法、GB/T31385-2015电动汽车用动力蓄电池安全要求及试验方法和GB/T31484-2015电动汽车用动力蓄电池循环寿命要求及试验方法，这三个标准目前已通过审批，将在近期予以正式发布。在修订后的国标中，电池单体基本只做安全性测试，基本性能的重点放在了电池模块上，增加了海水浸泡和温度循环的可靠性测试。其中，对过充、挤压等测试方法进行了调整，以满足不同化学体系锂离子动力蓄电池和符合整车实际情况的测试需求。针对动力蓄电池的循环性能要求，对动力蓄电池的标准循环寿命和工况循环寿命的试验方法和要求进行了规范。
目前国内的动力蓄电池产品在产品型式、尺寸、电压和容量等方面多种多样，为电动汽车的配套选型带来诸多不便，也不能完全适应大规模生产和降低成本。为更好实现动力蓄电池产品的互换性，SAC发布了汽车行业推荐性标准QC/T 840-2010电动汽车用动力蓄电池产品规格尺寸，对不同类型不同型式的蓄电池产品推荐了若干种标准规格尺寸。
电池管理系统作为电动汽车用锂离子动力蓄电池系统的重要附件，在电池系统的电热信息采集、SOC估算、异常预警与保护等方面起着至关重要的作用，可以称为整个锂离子动力蓄电池系统的大脑。标准QC/T897-2011电动汽车用电池管理系统技术条件中规定了电池管理系统的基本功能要求，包括电热数据检测、实时SOC和最大充放电功率等参数的估算、故障诊断处理与通讯等方面。
同时，为更好地规范锂离子动力蓄电池包和蓄电池系统的试验方法和要求，SAC/TC114/SC27组织起草了电动汽车用锂离子动力蓄电池包和蓄电池系统的测试规程，将ISO12405的三个标准进行了相应的国标转化。
3.总结
主要国际标准化组织和汽车工业发达国家都将电动汽车用锂离子动力蓄电池标准列为了工作的重点，并相继发布了一系列标准（见表1）。虽然各项动力蓄电池标准的测试项目和测试方法不尽相同、各有特点，但动力蓄电池标准关注的对象均由电池单体和模块逐步转向了电池包和电池系统，关注基本性能的同时更加重视安全可靠性的测试，测试项目和测试方法均在不断完善，更符合电动汽车应用的使用特性。安全可靠性的测试正在由指导性标准向强制性法规转化。动力蓄电池通用性标准基本完整，对于细分应用领域、蓄电池互换性和关键组件相关标准需要不断补充完善。
目前，国际上开展锂离子动力蓄电池标准研究的主要有国际标准化组织（ISO）、国际电工委员会（IEC）、美国机动车工程师协会（SAE）、德国汽车工业协会（VDA），以及我国的国家标准化管理委员会（SAC）等。
1.1ISO标准
ISO是制作全世界工商业国际标准的各国国家标准机构代表的国际标准建立机构。ISO发布了由ISO/TC22/SC21道路车辆技术委员会电动车辆标准分技术委员起草的电动汽车用锂离子动力蓄电池的三项标准，分别为ISO 12405-1 : 2011 Electrically propelled road vehicles -test specification for lithium-ion traction battery systems - Part 1 : High power application,ISO 12405-2:2012 Electrically propelled road vehicles -test specification for lithium-ion traction battery systems - Part 2 : High energy application,和ISO/DIS 12405-3 :2014 Electrically propelled road vehicles -test specification for lithium-ion traction battery systems - Part 3 :Safety performance requirements。ISO 12405系列标准的试验对象为锂离子蓄电池包和系统，且均为试验方法标准，设定了诸多测试项目，但基本都没有设定判据，测试项目、测试条件以及结果要求基本都是可以由供应商和用户双方进行协商来确定，目的在于让用户更好地选择测试项目和方法来对蓄电池包和系统进行测试和评价。
1.2 IEC标准
IEC是世界上成立最早的国际性电工标准化机构，负责有关电气工程和电子工程领域中的国际标准化工作。IEC发布了由蓄电池和蓄电池组技术委员会（IEC/TC21）起草的两项关于电动汽车用锂离子蓄电池的相关标准，分别为IEC 62660-1:2010 Secondary lithium-ion cells for the propulsion of electric road vehicles-Part 1: performance testing 和IEC62660-2:2010 Secondary lithium-ion cells for the propulsion of electric road vehicles-Part 1: reliability and abuse testing。这两项标准与ISO12405系列标准一样，没有对所有测试项目限定判据，而是通过该标准中的试验项目和试验方法，获取较为详细的试验结果，以优化蓄电池包和蓄电池系统的设计。这两项标准的测试对象重点在于电池单体和电池模块，与ISO12405系列标准形成了互补的关系。
1.3 SAE标准
SAE是国际上最大的汽车工程学术组织。SAE所制定的标准不仅在美国国内被广泛采用，而且成为国际上许多国家工业部门和政府机构在编制标准时作为依据，为国际上许多机动车辆技术团体广泛采用，美国及其它许多国家在制定其汽车技术法规时，也在许多技术内容或环节上常常引用SAE标准，成为国际上最著名的标准体系。SAE颁布了SAE J2929-2011 Electric and hybrid vehicle propulsion battery system safety standard –Lithium-based rechargeable cells，(纯电动车和混合动力车用电池系统安全标准-锂系可充电电池)该标准主要针对纯电动和混合动力汽车用锂离子电池系统的安全提出了测试项目和测试方法，并规定了测试结果的要求。安全性的主要测试项目包括振动、热冲击、湿热循环、跌落、浸水、机械冲击、电池包外壳完整性、模拟车辆起火、短路、过充保护、过放保护、热控制系统失效保护。
1.4 VDA标准
VDA在国内和国际上代表整个德国汽车工业的利益，在经济、运输、环境政策、技术立法、标准化和质量保证等方面通过其活动支持德国汽车工业的发展。VDA发布了电动汽车用动力蓄电池标准VDA 2007 Test specification for li-ion battery systems for hybrid electric vehicles（混合动力汽车用锂离子电池系统测试规程）。该标准主要针对混合动力汽车用锂离子电池系统和模块，性能测试中包括能量和容量、功率、能量效率、高低温启动、自放电、标准循环和工况循环测试，而安全性测试方法基本都参考Freedom CAR 2005: Electrical energy storage system – Abuse test manual for electric and hybrid electric vehicle applications。
2.我国相关锂离子动力蓄电池标准
我国电动汽车锂离子动力蓄电池标准的制定与发布主要由全国汽车标准技术委员会电动车辆分技术委员会（SAC/TC114/SC27）负责，围绕着动力蓄电池的基本性能、安全性、结构尺寸以及管理系统等开展了标准体系的研究和制定工作。在国际上比较早地发布了国家标准GB/Z 18333.1-2001 Lithium-ion batteries for electric road vehicles（电动道路车辆用锂离子蓄电池）和汽车行业标准QC/T 743-2006 Li-ion battery for electric vehicles（电动汽车用锂离子蓄电池）。后者成为我国电动汽车产品准入的强制性检测标准，该标准的测试对象为电池单体和电池模块，基本性能测试项目包括了放电容量、倍率、存储、循环寿命，安全性测试项目包括短路、过充、过放、振动、跌落、加热、温度冲击、海水浸泡、挤压和针刺。
QC/T743-2006的发布对我国的电动汽车发展起到了重大作用。随着电动汽车行业和锂离子蓄电池行业的发展，原标准已不能完全满足相关测试需求，所以SAC/TC114/SC27组织对QC/T743-2006进行了修订，拆分成三个标准并上升为国标，分别为GB/T 31486-2015电动汽车用动力蓄电池电性能要求及试验方法、GB/T31385-2015电动汽车用动力蓄电池安全要求及试验方法和GB/T31484-2015电动汽车用动力蓄电池循环寿命要求及试验方法，这三个标准目前已通过审批，将在近期予以正式发布。在修订后的国标中，电池单体基本只做安全性测试，基本性能的重点放在了电池模块上，增加了海水浸泡和温度循环的可靠性测试。其中，对过充、挤压等测试方法进行了调整，以满足不同化学体系锂离子动力蓄电池和符合整车实际情况的测试需求。针对动力蓄电池的循环性能要求，对动力蓄电池的标准循环寿命和工况循环寿命的试验方法和要求进行了规范。
目前国内的动力蓄电池产品在产品型式、尺寸、电压和容量等方面多种多样，为电动汽车的配套选型带来诸多不便，也不能完全适应大规模生产和降低成本。为更好实现动力蓄电池产品的互换性，SAC发布了汽车行业推荐性标准QC/T 840-2010电动汽车用动力蓄电池产品规格尺寸，对不同类型不同型式的蓄电池产品推荐了若干种标准规格尺寸。
电池管理系统作为电动汽车用锂离子动力蓄电池系统的重要附件，在电池系统的电热信息采集、SOC估算、异常预警与保护等方面起着至关重要的作用，可以称为整个锂离子动力蓄电池系统的大脑。标准QC/T897-2011电动汽车用电池管理系统技术条件中规定了电池管理系统的基本功能要求，包括电热数据检测、实时SOC和最大充放电功率等参数的估算、故障诊断处理与通讯等方面。
同时，为更好地规范锂离子动力蓄电池包和蓄电池系统的试验方法和要求，SAC/TC114/SC27组织起草了电动汽车用锂离子动力蓄电池包和蓄电池系统的测试规程，将ISO12405的三个标准进行了相应的国标转化。
3.总结
主要国际标准化组织和汽车工业发达国家都将电动汽车用锂离子动力蓄电池标准列为了工作的重点，并相继发布了一系列标准（见表1）。虽然各项动力蓄电池标准的测试项目和测试方法不尽相同、各有特点，但动力蓄电池标准关注的对象均由电池单体和模块逐步转向了电池包和电池系统，关注基本性能的同时更加重视安全可靠性的测试，测试项目和测试方法均在不断完善，更符合电动汽车应用的使用特性。安全可靠性的测试正在由指导性标准向强制性法规转化。动力蓄电池通用性标准基本完整，对于细分应用领域、蓄电池互换性和关键组件相关标准需要不断补充完善。