作者簡介：
張抗抗，清華大學2004級汽車工程系本科、博士，期間在清華大學經(jīng)管學院拿到本科第二學位。博士畢業(yè)后就職上汽乘用車功能安全工程師，2015年選擇自主創(chuàng)業(yè)，目前為北京紫晶立方科技有限公司聯(lián)合創(chuàng)始人。
2019年夏季，電動汽車鋰電池安全事故頻發(fā)。
有一種聲音認為：電動汽車與鋰電池產(chǎn)業(yè)拔苗助長了，發(fā)展過于迅速而產(chǎn)生了問題。其中一個論據(jù)是：你看，中國的鋰電池標準中，竟然取消了穿刺測試！這不是置人民群眾利益不顧嗎？
這種論調(diào)，不禁讓人想起幾年前的一句雞湯金句：中國請放慢你的腳步，等等你的國民……
等你妹啊。
回到正題，咱們還是先看看今天導讀的論文：——《國際車用鋰電池安全性測試標準的綜述》<A review of international abuse testing standards and regulations for lithium ion batteries in electric and hybrid electric vehicles>[1]
各國標準概覽
這篇論文投稿于2016年6月，發(fā)表于2017年3月，所以2017年之后的新標準肯定是沒收錄的。
導讀這篇論文，必須要到提國內(nèi)鋰電池學術(shù)大神馮旭寧的博士論文[2]，發(fā)表于2016年10月。
他在博士論文中，在文獻調(diào)研章節(jié)也花了一小節(jié)來綜述安全性標準，大概長下面這個樣子：
本文導讀的Review，可以和馮旭寧的博士論文一起來看，二者互有補充。我整理了一下二者綜述范圍的不同：
看到這里，大家會有兩個疑問——
第一， 為啥沒有日本？雖然日本沒啥政治地位，但它畢竟是新能源汽車大國、汽車強國啊!
答案是，在這篇Review中，日本被歸在了“其它地區(qū)”。另外一個可能的原因是，日本的企標較多，而且是作為技術(shù)秘密處理，在公開場合找不到。上次我想找日產(chǎn)電池的安全性測試企標，就沒找到。
第二， 這篇Review為啥不包括中國國標GB/T 31845-2015呢？咱們中國雖然還不是汽車強國，但絕對是電動汽車的大本營啊，難道不值得關(guān)注一下嗎？
為什么會這樣，我也不太清楚。猜測的一個原因是，也許2016年時候GB/T 31845還沒有英文版？
Review內(nèi)容概述
這篇Review，根據(jù)SAE J2464:2009的定義將測試對象劃分為4個層級——
√ Cell(C): 至少包含1個正負極的能量存儲裝置。
√ Module(M)：將Cell串聯(lián)或并聯(lián)起來的裝置。
√ Pack(P)：將Module連接起來，并包含熱管理、電控制等完整附件子系統(tǒng)的裝置。
√ Vehicle(V)：裝有Pack的車。
然后從機械(Mechanical)、電氣(Electrical)、溫度(Environmental)、化學(Chemical)4個大類、17個小類進行了對比。下圖是一個概覽：
每一大類下，還有詳細的對比。例如下表是機械大類的安全性測試：
每一小類下，還有更加直觀的比較與分析。例如下圖就是機械沖擊(Mechanical shock test)小類下的加速度與持續(xù)時間的對比：
再如振動試驗的參數(shù)對比：
除了這種抽象表達的，還有畫試驗示意圖的直觀表達對比。例如下圖就是兩種不同的火燒試驗(Fire)的試驗臺：
學術(shù)論文中，也只能直觀到這個程度了。更直觀的，我再補一張GIF圖吧：
說到這里，實際上就把本篇Review的內(nèi)容結(jié)構(gòu)講得差不多了。復習一下，就是十幾個測試標準、測試對象的4個層級(C/M/P/V)、4個測試大類、17個測試小類的比較。
如果你恰好是這個研究方向的工程師或研究生，建議直接下載全文閱讀。
最后，我們討論一個有趣的問題——
鋰電池安全試驗標準，是越嚴越好嗎？
車企常用的一個宣傳角度是：我不僅滿足了國標，還滿足了更為嚴格的企標，所以產(chǎn)品好?。撘颇?，消費者可能會產(chǎn)生這樣一種觀念：測試標準越嚴格，對消費者越好！取消穿刺試驗，是相關(guān)機構(gòu)與企業(yè)相對勾結(jié)，對消費者不負責的表現(xiàn)！
真的是這樣嗎？
咱們看看這篇Review中的觀點。首先它指出，明確要求穿刺試驗的測試標準，本來就是少數(shù)。
然后指出，即便在這些少數(shù)穿刺試驗中，試驗的有效性也受到廣泛的質(zhì)疑：
1. 與現(xiàn)實不符：穿刺試驗的現(xiàn)象，與真實發(fā)生事故的現(xiàn)象，差別很大。（現(xiàn)在很少有事故可以穿刺到電芯）；
2. 不能代表內(nèi)短路：穿刺導致的后果，不能代表內(nèi)短路的后果；
3. 試驗參數(shù)不清晰：穿刺物的材料、速度、直徑與電池SOC都會大大影響試驗結(jié)果。
所以，用穿刺試驗做個視頻去宣傳，是可以。但如果真的要寫到國標里，有可能會成為國家電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展的阻礙。例如，曾經(jīng)電動汽車銷量冠軍日產(chǎn)聆風，最近就遇到了能量密度不足、充電速度慢的問題，第一的寶座已經(jīng)被特斯拉搶掉。
從立法者的角度來說，將標準立嚴一些是最保險的、最容易免除自己責任的；但誰來承擔阻礙國家產(chǎn)業(yè)發(fā)展的責任呢？ 立法過嚴不利于產(chǎn)業(yè)發(fā)展，過松則容易引發(fā)事故、危險消費者安全，最終也會阻礙產(chǎn)業(yè)發(fā)展。如何準確拿捏這個度，真不是一個簡單的問題。
論文下載
這篇Review與馮旭寧博士論文，均是數(shù)據(jù)庫論文，不便直接分享。請大家自行搜索下載。
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參考文獻：
[1] Ruiz V , Pfrang A , Kriston A , et al. A review of international abuse testing standards and regulations for lithium ion batteries in electric and hybrid electric vehicles[J]. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 2018, 81:1427.
[2] 馮旭寧. 車用鋰離子動力電池熱失控誘發(fā)與擴展機理、建模與防控[D]. 清華大學.
文｜張抗抗
圖｜張抗抗 網(wǎng)絡及相關(guān)截圖
