全球主要市場鋰電池安全性標準對比：越嚴苛越好？
2019年夏季，電動汽車鋰電池安全事故頻發。
有一種聲音認為：電動汽車與鋰電池產業拔苗助長了，發展過于迅速而產生了問題。其中一個論據是：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，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……
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，必須要到提國內鋰電池學術大神馮旭寧的博士論文[2]，發表于2016年10月。
他在博士論文中，在文獻調研章節也花了一小節來綜述安全性標準，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”。另外一個可能的原因是，日本的企標較多，而且是作為技術秘密處理，在公開場合找不到。上次我想找日產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內容概述
這篇Review，根據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串聯或并聯起來的裝置。
√ 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時間的對比：
再如振動試驗的參數對比：
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的內容結構講得差不多了。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，所以產品好啊！潛移默化之中，消費者可能會產生這樣一種觀念：測試標準越嚴格，對消費者越好！取消穿刺試驗，是相關機構與企業相對勾結，對消費者不負責的表現！
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。
然后指出，即便在這些少數穿刺試驗中，試驗的有效性也受到廣泛的質疑：
1.與現實不符：穿刺試驗的現象，與真實發生事故的現象，差別很大。（現在很少有事故可以穿刺到電芯）；
2.不能代表內短路：穿刺導致的后果，不能代表內短路的后果；
3.試驗參數不清晰：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業發展的阻礙。例如，曾經電動汽車銷量冠軍日產聆風，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業發展的責任呢？ 立法過嚴不利于產業發展，過松則容易引發事故、危險消費者安全，最終也會阻礙產業發展。如何準確拿捏這個度，真不是一個簡單的問題。
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與擴展機理、建模與防控[D]. 清華大學.
作者簡介：
張抗抗，清華大學2004級汽車工程系本科、博士，期間在清華大學經管學院拿到本科第二學位。博士畢業后就職上汽乘用車功能安全工程師，2015年選擇自主創業，目前為北京紫晶立方科技有限公司聯合創始人。
