从快速推进到规范发展 一路高歌猛进的电池行业面临过关考

“电动汽车用动力电池需要达到车规级。”中国汽车工业协会原常务副会长董扬的呼吁，尽显车规级动力电池的必要性。

前不久，来自整车、动力电池、电池材料、电池装备、电池系统等方面的专家代表在“车规级锂离子动力电池系列标准研讨会”上，共同向行业主管部门建议，尽快启动相关项目。

在我国汽车市场，动力电池行业随新能源汽车的推广一路高歌猛进，为何此时行业人士将焦点放在了“车规级”上?

■从消费类电子到电动汽车　传统要求无法满足现有使用场景

“符合汽车使用需求的零部件定义为车规级”，行业人士对于车规级的概念应该并不陌生。董扬称，就汽车用动力电池而言，应该有以下要求：一是产品合格率应达到ppm级;二是产品一致性应达到可不分档使用;三是产品的耐候性，应能满足汽车产品在南方北方、冬天夏天的使用要求;四是产品的耐久性，应达到10～15年;五是产品的成本，应该在大批量应用的前提下，比原先在其他领域使用降低1个数量级。

中关村新型电池技术创新联盟秘书长于清教介绍称，2013年，我国动力电池企业只有40余家，且基本是从3C锂电池领域转型而来。之后，由于新能源汽车产业集中爆发，加之政策支持，2015～2016年动力电池企业投资布局达到高峰，当时全国动力电池企业超过200家。企业数量高速增长的背后不仅仅是行业格局散乱、产能盲目扩张、粗放野蛮发展的现象——中国动力电池创新联盟副秘书长、中国电动汽车充电基础设施促进联盟副秘书长王子冬告诉《中国汽车报》记者，从消费类电子产品到电动汽车，使用场景的不同导致了对动力电池要求的差异，但之前行业并没有意识到这一点。比如，由电池单体变为成百上千个一起使用，一致性要求大大提高;在室外使用，耐候性的要求大大提高;整车使用寿命远高于一般家用电器，动力电池寿命需提高;此外，动力电池还需要更低的成本和更高的产品合格率。

从某种意义上说，消费类电子产品没有规定而电动汽车提出要求的内容，决定了什么是车规级。比如，消费类电子产品对电池按照A、B、C、D、E等级进行分类，但电动汽车用动力电池根本不允许分级，而是追求合格率，并且必须是100%合格。

提出要做车规级动力电池的蜂巢能源，对车规级也有自己系统的思考。“车规级动力电池工厂需区别传统电池厂，规划之初就以汽车为服务目标。”在蜂巢能源总经理杨红新看来，必须制定全新的电池制程规范和工艺标准，以达到车辆使用的安全要求。王子冬坦言：“这些概念都是车规级层面，而非普通电池层面的要求，传统的汽车行业质量管理体系已不再适用于当下的发展。”

■阻碍行业健康发展达标车规级迫在眉睫

单体锂电池在消费类电子产品领域的表现尚可，但当其主要应用场景转为电动汽车，需要几百甚至上千个电池串、并联使用时，很多问题就开始凸显。缺少车规级意识，导致电动汽车产业在发展过程中遇到了诸多挑战，比如产品安全性、可靠性、一致性、适应不同气温等方面。董扬表示，锂电池自身化学反应的特殊性及复杂性，电芯制造过程中的环境控制的复杂性以及车辆使用的恶劣条件是造成上述问题的共同作用因素，它们严重阻碍和影响了行业的健康发展。

新能源汽车起火事故频发，私人消费市场对产品接受度不高等问题的产生，在一定程度上就源于此。王子冬告诉记者：“从设计开始，我们对动力电池的认识就有问题，认为产品做出来就存在不一致，但车规级电池不允许不一致。这两种理念完全是不一样的，所以才出现这么多问题。”

举例来看，传统消费类电子产品的电池单体容量一般2.8～3.2Ah;动力电池单体则通常超过50Ah，纯电动车单体容量可达100Ah，其电芯失效几率比消费类锂电池至少放大200倍。换言之，假如消费类电池单体存在万分之一电芯安全失效可能，应用在动力电池上就是2%。这样高的安全隐患，是任何一家车企都不可能接受的。

■车规级是系统工程行业必须奋力追赶

王子冬向记者强调，车规级不是一项标准，而是一个系统工程，涉及很多方面，包括材料级别、装备、电池结构设计、使用、维护、后期利用、回收等。据他介绍，2018年行业就启动了实现动力电池车规级的相关工作，成果之一便是今年10月25日，中国汽车工业协会、中国汽车动力电池产业创新联盟与中国电动汽车充电基础设施促进联盟组织编制的《电动汽车安全指南》(2019版)(以下简称“《指南》”)。据了解，《指南》从电动汽车全产业链条和全生命周期入手，梳理了电动汽车的各种安全风险，参考现有国际国内相关标准，汇集一线专家的经验编制而成，目的是给从事电动汽车开发和生产企业从业人员，以及服务保障人员和广大消费者进行指导和提供参考。

动力电池如何达到车规级，董扬有更为详细的表述：“一方面，需要在产品的设计过程中充分考虑使用要求，进行精细的设计和充分的试验验证;在制造过程中，需要采用可以保证产品性能一致性的工艺与装备，必须建立严格的质量管控体系;同时还需要严格控制成本，原材料和制造设备的选择，都需要兼顾成本和性能、质量。另一方面，性能、质量和成本的综合平衡要从全产业链和全生命周期来考虑。要考虑在哪一道工序采取措施可达到更好的效果和更低的成本。不但需要在产品设计制造过程中达到性能、质量和成本的综合要求，还需要在产品使用过程中，进行必要的维护和教会使用者如何使用。要达到车规级，我们需要全产业链和全生命周期的生态，车规级绝不单单是对电池单体的设计、制造要求。”

对于动力电池上下游产业链协同发展的问题，行业已形成基本共识。一汽集团新能源开发院电池研究所主任孙焕丽呼吁：“汽车制造商应与电池企业开展密切合作，更深入地了解电池单体，进行更全面的评估;电池企业应该研究相应的用户需求，对电池性能做精细化开发。”

王子冬表示：“国外企业已搭建起动力电池车规级标准体系。我们现在必须奋力追赶，避免‘起个大早、赶个晚集’。”

关键词： 电池行业 规范发展