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動力電池標準推進為啥這么難? 2022-01-19 16:51:44  來源:36氪

早在去年3月兩會期間,政協(xié)委員丁磊提出“推動新能源汽車電池國家標準建立”的提案,建議出臺動力電池的國家強制標準,“統(tǒng)一規(guī)格、互通互換”;將換電站作為新基建重點,有效解決續(xù)航里程的痛點。

動力電池“統(tǒng)一規(guī)格、互通互換”,涉及到國家標準、行業(yè)標準的制定,問題并沒有那么簡單。

行業(yè)現(xiàn)狀:一家企業(yè)五六十個規(guī)格 改都不好改

動力電池的標準化一直是行業(yè)希望實現(xiàn)的目標,因為標準將影響整個產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展走向。

動力電池的標準化,好處顯而易見。比如,電池標準化將是換電模式推進的關(guān)鍵。

贏合科技相關(guān)負責人此前在受訪時指出,在換電模式中,一定要實現(xiàn)標準化,其中最為關(guān)鍵的是電池的標準化。不然,換電成本大幅增加,運營商無法承擔。這也是導致目前換電主要集中在運營車輛的原因。一旦電池標準化后,換電效率提高,直接的結(jié)果是車主可以輕松換電,解決續(xù)航焦慮。

動力電池標準化,能從延長生產(chǎn)線使用周期、提高產(chǎn)品一致性、提升產(chǎn)品合格率等方面極大降低成本。

上述負責人稱,電池標準化以后,設(shè)備的利用率,產(chǎn)品的一致性,產(chǎn)品的合格率將會全部提升。

“我統(tǒng)計了某個企業(yè)生產(chǎn)的電池,大概有五六十個尺寸規(guī)格,這意味著他們有不同的生產(chǎn)線。假如定制的電池標準稍有變化,對應生產(chǎn)線就可能就不能用?!鄙钲诩柨萍级麻L陽如坤此前受訪時透露,“(有了電池的標準化),未來整個電池的制造成本有30-50%的降本空間。”

此外,電池標準化在退役動力電池處理上,作用已經(jīng)被“緊迫需要”。

我國電動汽車補貼從2009年啟動,至今已進入13個年頭。動力電池壽命一般在5到8年,第一波車主已經(jīng)需要更換電池。退役電池的梯次利用和回收,已經(jīng)擺在面前。

但是,由于動力電池發(fā)展初期,各個電池廠家的生產(chǎn)工藝、設(shè)計思路不同,加之國家標準和行業(yè)標準客觀上具有一定滯后性,導致各家產(chǎn)品都不一樣,類型繁多。

以電池規(guī)格為例,據(jù)不完全統(tǒng)計,2020年1到9月實現(xiàn)裝機的電芯單體型號有近280個,其對應的電芯單體尺寸規(guī)格有300多種。其中使用較多的3類尺寸,僅占裝機總量的10.6%。

標準不統(tǒng)一,導致動力電池回收再利用或者拆解時極為不便:

如果用自動化拆解,對生產(chǎn)線的柔性配置要求很高,增加處置成本;如果人工拆解,技能水平會影響回收成品率,同時手工拆解中,廢舊動力電池短路、漏液可能引發(fā)起火或者爆炸,存在很大的安全和環(huán)保隱患。

如果動力電池實現(xiàn)標準化,退役電池的處理將會更容易更高效。

可見,電池標準化在換電產(chǎn)業(yè)、降本增效、退役電池處理等方面,效果明顯。

國內(nèi)動力電池制造標準不統(tǒng)一的狀況比國外更加嚴峻。

業(yè)內(nèi)人士表示,我國動力電池行業(yè)內(nèi)缺乏統(tǒng)一的生產(chǎn)標準,不僅僅增加成本的事情。如果企業(yè)多引用國外電池標準,這意味著整個電池產(chǎn)業(yè)鏈將向國外傾斜,在裝備制造、電池成組、電池打包等環(huán)節(jié)上受制于國外。

標準化難:一條生產(chǎn)線四五億元,怎么讓步?

動力電池標準化,好處很多,那么為什么會出現(xiàn)滯后?為什么會讓人覺得進展緩慢呢?

這里面涉及到利益、發(fā)展階段和標準屬性等問題。

一家電池企業(yè)技術(shù)部負責人指出,電池標準一旦修訂,意味著未達標準的企業(yè)跟著改變,“不管是強制性標準還是非強制性標準,顧客可不管你那些”。

比如,電池電芯生產(chǎn)基本是一個尺寸型號對應一條生產(chǎn)線,尺寸型號一旦變更,整個工藝從頭到尾都要變。

國內(nèi)排名前十的某電池廠家高管告訴《超源力》,電池廠家一種產(chǎn)品一條生產(chǎn)線以前成本約為10億元,目前降至4到5億元,如果這條生產(chǎn)線未能達到國家標準或者行業(yè)標準,就意味著將被淘汰,這里面的損失太大,因此廠家在制定標準時都會將自己的規(guī)格爭取納入到國家標準或者行業(yè)標準中去。

客觀的發(fā)展階段,也是電池標準化前進的障礙。

動力電池產(chǎn)業(yè)初期,各家企業(yè)尚在探索,不同企業(yè)在選材、設(shè)計、連接方式等方面無法達成共識。

即使到了現(xiàn)在,國內(nèi)動力電池企業(yè)呈現(xiàn)“一超多強”,國外企業(yè)多集中于日韓,動力電池供應商尚未對電池標準化問題達成共識。

企業(yè)本身還有自己的“小九九”。

多數(shù)動力電池企業(yè)會出于保密考慮,不愿將自家的動力電池參數(shù)公之于眾,這無疑讓制定行業(yè)標準失去了必要的技術(shù)參數(shù)作為參考。

當然,行業(yè)發(fā)展初期,多數(shù)企業(yè)想乘政策東風,以追逐補貼紅利為主,短視利益導致行業(yè)企業(yè)各自為戰(zhàn),根本無暇顧及標準化問題。

采購動力電池的車企,也不愿意自家有“賣點“的車型,因未達標準而輕易讓步?!芭c電池企業(yè)一樣,這意味著生產(chǎn)線的改變,涉及到錢的問題,誰會給你讓步?” 上述電池廠家高管告訴《超源力》。

因此,車企的選擇,動力電池也會被動形成種類、型號多種多樣的現(xiàn)狀。

中國標準,“起了個大早、趕了個晚集” 可惜

動力電池標準,主要分為國家標準和行業(yè)標準。從標準的屬性分,又有兩類,一類為強制性標準,另一類是推薦性標準。前者更多涉及到動力電池安全方面,后者多為行業(yè)發(fā)展提供參考。

我國的電動汽車鋰離子電池標準在世界上起步并不算晚,但發(fā)展相對緩慢。

早在2001年,我國就頒布了第一個電動汽車的鋰離子電池測試指導性技術(shù)文件《電動道路車輛用鋰離子蓄電池》(GB/Z 18333. 1: 2011)。

自2006年QC/T 743行業(yè)標準發(fā)布后,很長一段時間里沒有標準更新,且在2015年新國標發(fā)布之前,沒有關(guān)于電池包或系統(tǒng)的標準。

最典型的,莫過于下面這個“起了個大早、趕了個晚集”的案例。

中國電子科技集團第十八研究所電池首席專家肖成偉,曾牽頭制定《電動汽車用動力蓄電池規(guī)格尺寸》(QC/T840-2010)行業(yè)標準,這個2011年實施的標準,早于德國汽車工業(yè)聯(lián)合會(VDA)的電池電芯標準兩年多。

后來的結(jié)果是,國內(nèi)企業(yè)使用肖成偉制定的標準不多,采用VDA標準反而很多。

VDA還將其電池電芯尺寸提交國際標準化組織,申請成為國際通行標準。

事后,肖成偉不無感慨地說,如此在關(guān)鍵零部件上引用外國標準,會喪失標準設(shè)計上的話語權(quán),為未來發(fā)展埋下隱患。

進入2016年,我國動力電池標準化提速。

2016年11月,工信部在發(fā)布《鋰離子電池綜合標準化技術(shù)體系》,指明了標準化時間表。此后,動力電池的標準漸次增加。

標準化的推進,讓動力電池品種型號出現(xiàn)下降。數(shù)據(jù)顯示,2016年年底,動力電池已由原來的80多種型號,縮減到不足20種型號。這表明,不管是否是強制性標準,標準化對行業(yè)具有約束力。

目前,我國已建立包含動力電池規(guī)格尺寸、安全要求、電性能、循環(huán)壽命等方面的標準體系,形成1項強制性國家標準和7項推薦性國家標準。強制性國標涉及安全領(lǐng)域,其他均為推薦性標準。

另外,因為我國的電動汽車市場龐大,天然促使在安全標準等領(lǐng)域具有優(yōu)勢。

中國是將熱擴散轉(zhuǎn)化為國家強制性標準全球第一個。中國汽車技術(shù)研究中心有限公司劉仕強博士此前透露,我們在熱擴散領(lǐng)域的國家標準比較靠前。

我國的標準與國外的還存在差距。比如:標準制定缺少整體規(guī)劃,更新速度跟不上技術(shù)和市場的變化,從而使得標準的出臺會出現(xiàn)應急性和一定的盲目性。

美國材料實驗協(xié)會(ASTM)中國辦事處首席代表、中國化學與物理電源行業(yè)協(xié)會動力電池應用分會副主任委員劉斐認為,我國的電池企業(yè)要打入國外市場,在標準方面,一是將國外的標準拿過來用,二是企業(yè)直接參與標準制定。

“中國一定要參與到國外通用標準的制定中去,把我們的安全等訴求納入到國外的安全標準中?!彼赋?,標準的背后是利益訴求,有些標準推廣遇冷,是標準本身不具備代表性,沒有反應行業(yè)訴求所致。

劉斐認為,所有標準的制定,要讓市場的力量共同發(fā)聲,給予各方同等的話語權(quán),讓各方在充分討論中找到平衡點,這樣才能產(chǎn)生好的標準,好用被接受才是硬道理。

“不能局限于專家編寫標準,再通過行政手段強制發(fā)布?!眲㈧痴f。

參考文獻

【1】動力電池規(guī)格不統(tǒng)一掣肘行業(yè)發(fā)展 標準化亟待建立

【2】標準化建設(shè)是動力電池發(fā)展“強心劑”

【3】動力電池標準化迫在眉睫 智能化生產(chǎn)不可或缺

【4】動力電池標準化制造“路在何方”?

【5】動力電池標準化,可實現(xiàn)電動汽車健康發(fā)展

【6】動力電池規(guī)格統(tǒng)一化趨勢明顯 我國電芯尺寸標準當自主化

【7】動力電池標準化為何“遲疑不前”?

【8】人民日報:破解動力電池回收課題,必須步入規(guī)范化發(fā)展的正軌

【9】國內(nèi)外動力鋰電池測試標準比較

本文來自微信公眾號“超源力”(ID:gh_77f6f9641147),作者:悟能,36氪經(jīng)授權(quán)發(fā)布。

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