安全至上的电动车电池测试

【中心议题】

•        *介绍了UL标准草案Subj ect 2580
•        *电动车电池测试方案现状

【解决方案】

•        *电性需求测试
•        *机械性安全测试
•        *环境测试

随着石油的不足，电动车被视为新时代最理想的交通工具。

然而电动车发展的瓶颈，不是电从哪里来，而是如何快速地充电、提供最长的续航力与电池的安全性，尤其当蓄电池从镍氢电池逐渐转为锂电池，发生了许多意外，如燃烧、爆炸等等，犯了车辆产业大忌。安全性一向是车辆产业最优先考虑的最高原则，一辆新车从设计到正式量产，需要通过严密测试，这也是为什么目前多数车辆的电瓶仍使用效率不佳却相对安全的铅酸电池。

1电动车电池标准未有共识

进入电动车时代，动力来源从燃油转到电力，作为能源转换终极的电池的重要性与内燃机不

可同日而语。锂电池在内扮演石油原先的角色，但其最大的门槛，不在于效能，也不在于技

术，而是缺乏一套完整并安全的测试标准，确保锂电池的质量。

目前的电池测试，几乎是由厂商自由制定，对于电池的需求各家不尽相同，不仅在效能方面有歧异，在安全性的测试上亦是可有可无。但是跨足到汽车领域，所追求的电池安全测试不能含糊带过，除需要严苛的效能测试外，更需要针对安全性有更严谨的测试方案。

虽说各国目前对于大型电动车辆的电池标准仍未有共识。欧盟于日前发布的EPAC电动自行车标准，已为小型电动载具市场打下良好的基础。轻型载具不仅指电动车、E-Scooter产品，也包括电动轮椅、除草机、甚至轻型搬运车。

事关驾驶员与乘客的人身安全，对电动载具来说，锂电池的安全性非常重要。目前在德国莱因的电池测试中心，就可提供电池多项目测试服务。BATSO标准的详细内容可从其官方网站（http://www.batso.org）/免费下载。作为轻型电动载具的电池安全测试基准，BASTO不仅对电池使用的安全性进行测试，更注重运输的安全性，进行包括气压、温湿度、冲撞等测试。目前在我国深圳的德国莱因电池测试中心也提供这类测试服务。

2 UL标准草案Subj ect 2580内容

一般锂电池，无论是高能量或高功率电池，为求符合安全标准，均需通过电性能、机械性和环境等3大测试。然而在不同的应用领域，这3类测试有截然不同的要求。以应用在电动车的锂电池来说，目前适用的UL标准草案Subject 2580的内容就包含：

（1）电性需求测试：除了一般的过充电、过放电、外短路以及部分外短路测试之外，还特别加强了电池组和充电系统的兼容性试验，电池组内单电池或模组的电性不平衡（Imbalance模拟试验），并强化绝缘线路的安全性评估，和电动车应用相关的电性误用测试。

（2）机械性安全测试：主要包括震动、掉落、冲击等一般机械性测试，比消费性产品的电池测试要求更为严苛，并需符合电动车应用的实验参数，同时也增加了电池翻转试验以及快速针穿刺测试。

（3）环境测试：采用更严格的方式，模拟电池在使用环境中所可能遭受到恶劣环境，包括高温、低温以及高湿度环境，并以实验方法验证电池的安全性。

除了以上提到3大测试之外，UL Subject 2580还特别增加了生产线上的安全测试标准，以针对电池组内各个零件或部品的基本安全的设计要求，其内容涵盖了非金属材料防燃等级以及

耐UV老化、金属材料的抗腐蚀性、电池外壳的耐燃和电性绝缘需求等，同时也针对电动车的大型电池组的特有电池管理系统（BMS，Battery ManagementSys tem）、冷却系统以及保护线路设计，加强其安全性审查的要求。

3完整且全面的电池测试

标准对电动汽车的发展有利减碳潮流的风起云涌及EV电动车的崛起，给予厂商一个挑

战汽车产业的机会，只是电动车所需的电池与一般消费产品不同，相比下要求更为严苛，需同时兼具低阻抗以利高速充电，又必须提供大电流输出，并且车辆牵涉生命安全，更包括许多环境变因的测试，如各项充放电与负载的测试，还有电池在各式环境下的测试。

电动车，尤其是纯电力电动车，电池占车辆成本极高比例。其优良率与寿命的成本都需要由车厂吸收，车厂该如何从研发到生产的流程，针对电池的优良率与可靠度进行验证，将是电动车厂降低成本的关键；而在上游的电池制造部分，不仅提供可将电能回收的充放电化成机、整合的标准化系统之外，也将推出能源可回收的充放电系统，让大功率的动力电池放电能量能够回收，不仅节省用电，也简化工厂热处理。

生活中随处可见的电池，其用途与车用却相差甚远。因为电池用于电动车势必面临许多考验

如就安全性而言，车辆长时间暴露在外，温度、湿度以及气压等环境，皆较一般消费性电子产品更严格，并且可能遭遇振动、穿刺等情形。于是，如何避免锂电池在这些极端情况下爆炸与起火，以及预防连锁反应，是安全方面的当务之急。另外，还必须考虑电池在不同环境下，充、放电效应皆会随之变化，测试的基准应该更为全面，但过去测试大多在25℃下的环境进行。

电动载具热潮，对产业而言是跨足车辆产业的新机会。因为电动车摆脱了过去内燃机车辆的

设计概念，只要掌握这波电动车热潮，就能够顺利打入电动车关键元件与技术供应；当然这还需要政策的配合，而针对电动车测试提出完整且全面的电池测试标准，及早为10年后的纯电动车市场准备，说是当务之急并不为过。