上海机动车检测中心主任谢先宇：动力电池安全问题大 需各方共同努力
能见APP讯：9月28日—29日，第六届新能源汽车、动力电池及其关键材料技术峰会在国家级衢州开发区（国家高新区）召开。会上，上海机动车检测中心电池检测室主任谢先宇做了主题为“动力电池安全测试标准现状分析”的演讲。他表示，现在动力电池的安全问题是各界关注的重点，国家有政策规定的同时，还需业界共同努力。
以下为发言全文：
各位专家、各位嘉宾上午好。首先感谢组委会的邀请。我们是第三方检测机构，借这个机会跟大家介绍一下动力电池安全标准以及我们目前开展的一些电池安全的相关的测试的一些，跟大家分享一下。
我今天报告主要是从下面几个方面给大家介绍一下。第一个是关于背景的一些介绍。第二个主要是标准的相关的介绍。第三个就检测安全防护技术的介绍，第四个是检测案例的分析。最后是小结。
从昨天到今天应该各个专家新能源车的安全，还是电池的安全都讨论了很多，这个列了一下国内外这些起火的一些案例，发生起火的原因各种各样，到底是不是跟电池有关系。有的是有关系，有的是没有关系，众说纷纭。
另外一个就是说在一些检测机构，包括第三方检测机构做相关电池能量安全的实验的时候，也做过不同的试过。当中也有设备的损坏，有的是人员的伤亡都有发生。
另外近期我们对于国内的一些关于新能源汽车，甚至电池相关的这些标准也好，或者说行业动态也好，包括比如说年出三元电池在商用车应用上暂停使用的这样一个情况。另外就是包括今年6月份发布的电动客车安全的相关规范里面，电池的热扩散这块的要求提出，还有包括我们这个在今年8月份发布的新能源汽车准入的修订稿的征求意见里面也提出来把3147.3纳入常规检测的范围。另外就是把整个行业的规范条件这个审核，这些相关国内外的这些政策跟电池相关。因为电动汽车安全是一个底线。
那大家梳理一下国内外对这个新能源汽车也好或者电池也好，目前到底有哪些要求呢？
大概列了一下，这是国内的电动汽车标准体系。首先我们有一个电动汽车标委会，然后工作组。今年10月份可能马上有一个电池工作组的会议，也是在浙江召开。另外一个对于电动汽车本身来讲的，大家比较关注的是安全性，可靠性等等这方面的要求
那么整个标准体系里面，主要分两个方面来讲，主要是基础标准的分类。另外一个对于电池类型分类。根据这些方面也有国内外相关研究机构和组织。我这里简单列了一下国际上比较知名的标准的组织。这里面很多涉及到安全相关的标准。这里更加详细列了一下SAE、ISO、USABC、UL、SUN、IEC，是国际组织对标准的要求，其实这里面专门拎出来是打三角形的，专门对电池安全相关的标准。另外就是根据这个，整个的电池安全有一个定义从0-7级。
那么我们接下来，大家看一下，国际上主流的一些针对电池的一些标准里面，它的一些具体的标准，首先是12405，这个是相对比较全的一个标准，针对电池性能环境安全、性能，环境、可靠性方面有相关的测试。而且我们国内有很多标准在指定的时候，由于电池系统的标准系统。另外ISO16750，这个标准针对是热力、气侯可靠性测试的要求。那么UN38.3这个对电池的运输，航空运输的要求，这里有T1-T8的实验。
FREEDOM CAR，就是美国这个电池协会，针对电池这块，他就是也是提出了主要从机械、热、电三个方面，这里面会比较具体的就是说针对这个测试，提供了推荐的测试顺序，就是从测试的前后的合理性，以及样品的安排这块进行推荐。
另外一个就是SAEJ2464的标准。这里面针对机械滥用实验。另外一个是大家知道的美国UL6580的标准。这里面它的大的方向跟前面的JL6424基本上类似，但是这里面有一点不同的就是它在整个特有项目里面，针对这个一致性，对热的、绝缘这块提出了一些新的要求。
另外一个就是欧盟，有一个ECER100的标准，这个针对电池系统的要求，从今年6月份开始全部实施。目前我们也在跟TOA、南德相关公司开展相关测试活动，我们国内的电池系统要卖到欧洲，要去用的话，这个标准一定要实施的。
看完国际上的主流的这些电池安全相关。我们看看国内的电池安全标准。国内最主要动力电池这块涉及到锂离子电池，镍性电池等等相关的一些。那么从2015年5月15号我们颁布了新国标，这里面有针对电芯化的模块的。针对系统这块也有CS37这些。
那么我们看一下31485这个标准，主要针对安全的，主要针对电芯和模块的测试。这个标准是产品的要求的测试。那么，测试的过程当中，我们从这个标准颁布，到今年上半年我们整个大概测试的有接近有几十个那个项目的测试，也发现这里面3A电池的电芯的模块通过率比较高的。同时3A模块一致性通过比较差。还有一个可能能量硬性的要求，大家可能都往上走，如果能量密度大到160WG/kG，通过测试的模块来讲通过率是比较高。
那么另外一个就是我们系统31467.3的实验，这里面涉及到可靠性，BMS系统保护的。在这个里面，有机器热，电器相关的防护，这些跟国际标准都是很接轨，很类似的。而且其中有一些部分的实验，我们采用的标准，甚至比国外的相关标准苛刻。这个实验（PPT）我们目前实施下来的结果，大概完成了接近50个项目的实验过程当中，不会超过10%。主要的情况是什么情况呢？主要包括结构件就不要说了。另外有很多的这种焊接、连接的地方，包括这些失效比较高的地方。
另外一个刚刚提到振动实验，大家知道振动实验和挤压实验目前在新那个征求意见稿里面，这两项实验是暂停的。主要的原因还是因为这个标准在执行过程当中，确实碰到有很多节点，很多标准很难达到。就是说这个可能会进一步制订相关的标准，运用更加合理的标准。像这个实验，我们开始做很多企业做开发实验，大家根据整车使用工况去模拟实验的话，可能跟SAE比较接近的。
另外一个就是建立客车安全技术要求，这可能对整车的要求，对整个开发流程，最早因为特色的开发相对，可用车，就是相对简单一点。开发认证的体系也没有这么健全。所以这就是大家提到。整个体系开发体系会逐步健全，另外一个是现在提到的就是不管三元还是其他电池，按照这个标准，你整个系统，加了一些新的要求。这完全模拟整个使用过程的动态的情况，做静态的实验能做，但是不代表实验过程当中就能够过检查。另外针对电源模块里面增加了热扩散的实验方法，这个实验包括前面的曹总这边提到灌胶也好，就是保证你一两个电池局部失效，不要引起大的失效或者爆炸的发生。增加这个实验目的也是这样。
另外一个我们看一下我们前面讲有两个实验室，在暂停的。我们对比一下，在国际上电池包跟我们国标有哪些区别，采用哪些区别，我们国标从挤压形式，挤压方向及挤压程度测试都不一样的。另外一个挤压程度的话，我们要求200KN。但是这个200KN是不是合适，这个可能需要后面进一步去研究。那么时间的话，我们现在新国标保持时间是10分钟。那么测试对象这块的话，我们新国标，到新模块，到系统的要求，那么对于像2580都是系统的要求。
另外一个测试实验里面我们新国标里面要求对电池带电量，百分之百SOC要求。到最后的话，就是具体要求，像我们的新国标要求不起火，不爆炸。像ECR100里面，提出了不漏液的要求。
然后看一下我们振动实践标准比较。（PPT）。我们列了一个有整车企业的GNW的要求。这个企业很注重这个实验。从量级，实验周期、样品数量，以及实验过程当中温变的变化，以及充放电的要求。可能大家比较关注的就是我们新国标11465，这里面对实验的样品和量级有一个决定，你的样品，我的数量可以一样，实验振动的时间相对一定的调整。这下来的话，实际上我们振动的过程当中我们发现很多这种实验相关的问题。
另外一个就是从实验样品来讲的话，像通用，GNW样品，对样品要求更多。实际上不同的开发阶段，开发样品数远远大于国标的要求。
那么针对这个标准这块，我做一个小结。国内外电池相关的标准，有很多。但是具体的，因为安全这块的标准主要是包括机械，热的，以及电器的这些标准要求。另外一个就是我们国家现在制订了很完善的相关的电池要求。但是呢，这些要求就是甚至有一些标准要比国外的要求苛刻。但是呢，还有一些要求可能，比如说实际应用过程当中安全要求，这个有有待于电池行业整个发展，要动态的提供要求。另外一个就是明显感觉到现在就是我们现在国内能够，首先是企业，当然他自己有一定的能力做相关的实验，但是跟企业沟通下来，其实他们很希望通过在第三方机构做相关的实验。针对这块的实验的主题的要求，检测能力，以及实验安全，怎样防护技术这块有待于进一步研究。
接下来看一下我们做这个实验，首先做实验要把保证实验的安全。这里面涉及到实验体系，这里面典型的就是我们做一个电池的实验，要在防护体系里面，这里包括设备的防护，整个监控系统，整个的模拟电池的工作环境等等这样的体系。
那么从实验场地来讲的话，就是说因为电池安全形式演涉及到起火爆炸的风险。所以我们场地实验场地考虑就是要跟其他的场地适当隔离，不要波及到其他的行业。这里包括了国内外的实验室的经验。相当于把所有的极端实验放到一个类似于碉堡里，做这样一个实验。有的就是放在集装箱里做实验。主要从安全性角度考虑。
另外一个，我这里对一些国外的应用，因为我们前期也专门对实验室有了规划，跟同行有一个互相交流，与交流的。跟大家分享一下。
首先是一个安全保护分级。可以针对不同的实验我们有不同的保护措施。第二个安全实验室建设这块要注意不到波及到其他的实验室。
第三个就是整个实验室相关的技术，安全的防爆的监控的这样的体系。要有相关的技术规划建设。
第四个就是整个实验，因为电池实验有冒烟现象，本身涉及到一个污水，废水、废气排放的要求。
第五个就是怎么样灭火系统。因为现在电池系统一旦着火，你用普通灭火器灭火还是有待商榷。所以要建立一个有效的灭火系统。这个碰撞模拟本身就是这个设备够是很昂贵的，你怎么样保护设备，保护人的角度建立一个什么样的防护措施，这也是 需要的。
包括整个后面的实验室的、控制室和实验的中间怎么样隔离，怎么样安全防护，包括实验人员的操作，设备隔离等等，有很多需要做的。
接下来看一下我们做的一些东西分享一下，我们上海的检测中心是第三方检测机构，因为原来做传统车的检测。现在就是在工信部第一个挂牌国家新能源中心。主要是开展新能源整车包括零部件相关的检测。
那么，另外一个就是我们针对电池这块的话就是我们国家里面有7个中心，可以出报告的。可以这么讲。我们是其中之一。另外一个我们就是也给企业做开发性体验，以及基于DVPC的实验，包括产品的评价这些方面，我们跟大的企业做了，比如把国内大型的配套厂家产品送到我们这边，我们给他做一个综合的检测。因为新国标的检测，国标的检测只是一个判定的标准。那么，在我们的检测，我们通过质量检测的指标体系，这样可以对不同产品进行相对比较具体的实验的比较。
这就是大概我们整个的，包括电芯、模块设备检测设备，系统的检测设备。另外一个所有的安全的检测设备，包括电池系统安全的检测等等。那么，可靠性实验，包括振动、冲击实验台。包括所有环境可靠性的实验；进一步分享一下我们碰到一些典型的案例。首先就是我们前面讲的三元电池模块针刺实验。这是其中一个实验，跟大家分享一下，这是三元电池，它的大概是容量是10个WH左右。那么我们在做实验过程当中，这个实验重要结果就是冒烟，没有起火。它这个实验，做到最后，它的电芯可以做到不扩散的情况。我们看到，就是黄色这个线，就是电芯，就是由于热传导的效应，本身是没有什么影响。
另外一个电池包的振动实验，很多实验都要做整改、可靠性研究。总结下来，其实振动实验，首先就是结构相对比较紧凑，外形规整的对称，体积和重量较小的电池包比较容易通过实验。主要失效形式有外壳结构件等等。另外一个就是振动的实验，做振动的实验本身涉及到是完全模拟整车实验过程当中，这涉及到我电池包怎么样，怎么装到车上的。你做振动实验的时候怎么做的。这块工装与设计这块，也是从实验角度是一个具体研究的。这个跟BMS的联动。
这个是电池包挤压实验。针对这个挤压头的这个方向，并没有精准定义，是横着挤还是竖着挤，目前各种方向都有。有可能这就是我可能后面，要进一步具体明确的地方。最后的结果也会不一样。比如你电池包，所有高压线都是作前端很窄平面上接插的话，这样短路失效的几率很大的。这样我可以适当的把这个中间让开。这是需要进一步完善的地方。挤压过程当中，也有变形量达到一点量，也有确实挤压不动的情况也会有发生的。
另外一个火烧实验，因为这个标准就是说实话火烧要求场地比较高的。可能大家以前做实验，大家看到火烧实验都是在室外找一个地方，反正就是你起火了就起火了，人离远一点其实这个火烧实验有一些新的要求，尤其ECR里面的要求，这个包括油温的要求，甚至火烧的场地里面风速的等等要求。我们当时是也一个做消防的单位，他们有一个专门的场地。另外一个因为电池包形状各异，所以你保证你的测试的火烧的对象里面要有适当的高度，以及边缘不要超过多少，这个有专门的设计。
另外一个就是电池包模拟碰撞实验，这个要用到整车的抬架做这个实验的，目前能够开展实验的，就是检测机构相对比较少。实有上海一家还有重庆一家。我们做这个实验的时候也考虑到安全的因素，因为模拟碰撞台要三千万的设备。从安全角度，我们是重点考虑。这个都是我们前期做碰撞实验没有问题再做这个振动实验。所以我们这个碰撞里面设计了防护的措施，怎么保护人，怎么保护设备。
另外一个电池包水浸实验。包括陶总也讲了，它验证的是：当然你不浸水更好，假设你浸水了不要起火、爆炸。
另外一个对于绝缘电子也提了要求。我们发现这个实验，有一个很大的问题就是说相对还是全浸比较安全，半浸的话，就危险比较大。
另外一个就是我们新国标里面，这种跌落、反转，湿热、盐雾等等这些情况。这些相对比较容易通过。
另外就是电池包的安全防护，还有短路保护，过温的保护。
最后做一个小结果。我介绍了一下整个国外电池相关标准体系，以及相继的标准比较，那么，另外一个就是分享了我们针对这块的检测能力的案例分析。因为本身这个电池是一个飞速发展的事物，我们新能源车也进行了飞速发展。那么电池的安全，相的这些标准制订，是一个动态的，所以希望我们在实践过程当中不断的把这个标准完善。同样对我们电池安全的检测技术也是一个新的要求。我们希望通过不断的发展，为大家提供服务，改善我们的技术。谢谢大家。
