工信部发布《电动汽车安全要求》等3项强制性国家标准(征求意见稿)意见的通知-第10页-北极星储能网

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2) 修改项目

① 锂离子电池单体过充

根据行业的发展趋势和材料开发状态，随着锂离子电池单体的能量密度的提高，材料中锂的脱出量已近极限。经工作组讨论，一致同意“过充是需要从系统层级来进行保护”，需要对锂离子电池单体的过充电要求做出调整。

锂离子电池单体过充试验，主要是为了配合系统保护策略的执行而做出要求，即电池单体的过充需与系统层级的过充保护要求相协调，具体协调关系如上图所示。首先，按照锂离子电池系统SOC与锂离子电池单体SOC的关系，单体正常工作区间(0%→100%SOC)已覆盖系统正常工作区间;其次，在ISO WD 6469-1 6th中明确了系统层级的过充截至条件为110%SOC，同比，锂电池单体满足110%SOC过充可实现配合系统110%SOC过充保护策略的安全要求。经讨论，起草组认为电池单体在满足上述安全要求的基础上，需再探讨额外增加SOC要求的可行性。

2018年1月16日，秘书处邀请行业专家在天津针对电池单体过充、热扩散等条款举行了专项讨论会。19家参会单位及专家对“110% SOC、115% SOC 、120% SOC” 或“1.1倍电压、1.2倍电压”，以及IEC 62660-3相同的过充截止条件进行了较充分的讨论并表决，其中14家参会单位及专家认为1.1倍电压或115 %SOC更为合理。标委会秘书处向主管部门汇报后，建议公开征求意见稿环节，继续对该问题进行研究，并充分听取行业意见。为引起大家关注，充分反馈意见和数据，征求意见稿中保留了“1.2倍电压或120% SOC”、“1.1倍电压或115%SOC”两种截止条件。

② 锂离子电池单体挤压

挤压试验主要采用静态/准稳态下的压缩方式来测试车辆发生碰撞时锂离子电池单体的受压形变后的安全状态，因此挤压速度需要尽可能降低，以模拟准稳态下的情形。工作组调研了，各大认证机构实际试验过程中的设备能力，讨论决定将挤压速度修改为“不大于2mm/s”。

在实际应用中，锂离子电池单体受压形变受到了电池包箱体的防护。工作组通过仿真和试验验证，关联了多款电池包与锂离子电池单体在模拟静态挤压场景下的受力与形变关系。结果表明，电池包在受到100kN挤压力的情况下，锂电池单体所受挤压力均低于100kN, 其中电池单体受力最大者为75kN，受压形变最大者约17%。

同时，ECE R100(与EVS-GTR草案基本一致)中规定：除特殊说明外，通过挤压板施加在被测对象的挤压力最低为100kN，但不超过105kN;ISO 12405-3中规定：挤压力为 (100 −0/+5) kN或者由从车辆碰撞试验或仿真分析得到的数值，该数值需要有合理的支撑数据和分析过程。因此，工作组确定，将锂电池单体挤压力修订为100kN。

③ 锂离子电池包或系统振动

根据GB/T 31467.3-2015第1号修改单调研数据，检测机构对多款锂离子电池包或系统测试结果进行统计分析发现，锂离子电池包或系统的振动试验通过率仅为50%左右(表4)。试验结果表明，GB/T 31467.3-2015的试验方法过于严苛。

表4 GB/T 31467.3-2015振动试验数据分析

※此表引自《GB/T 31467.3-2015 第1号修改单》编制说明

第1号修改单参考ECE R100和EVS-GTR第一阶段提案，与我国试验场强化道路实际激励环境有偏差、采集到的振动载荷相差较大，存在不可预见的安全风险。因此，有必要提出基于中国车辆实测数据的振动测试条件。

为了振动试验能够真实的考核电池包或系统的安全风险，需建立振动试验与实际道路的关联关系。标准工作组成立了振动专项研究小组，开展了多个厂家3大类7个细分平台共计22台车的路谱采集工作，数据能够代表中国电动汽车行业的发展水平。

a) 参考ECE R 100, 试验前，将测试对象的SOC状态调至不低于制造商规定的正常SOC工作范围的50%。

b) 测试对象的分类：测试对象区分为乘用车与商用车。商用车的研究对象为客车行李舱和后备舱的电池包，乘用车的研究对象为乘员舱下部底盘的电池包和后排座椅下方的电池包。

c) 目标里程的确定：综合国内各大汽车试验场的可靠性行驶规范，及各大主机厂的汽车定型行驶规范，确定以交通部北京通县试验场行驶规范作为此标准的数据采集基础。选取对结构疲劳耐久有作用的强化道路作为数据来源，按照规范要求：乘用车714个强化坏路循环为目标里程，商用车882个强化坏路循环作为目标里程。

d) 路谱采集的条件：载荷工况分为满载和空载，试验车辆是符合整车测试技术条件的车辆，试验车速为试验场规范车速(不同路面车速也不同)。每种工况采集3-5组数据来保证数据的一致性。

e) 数据的处理：按照MIL-STD-810F标准随机振动等效疲劳加速强化理论为基础，采用偏于严苛的加速系数5，将各种不同类型路面向振动能量RMS值最大的路面进行归一化等效处理，并计算等效坏路时间总和。并分别按照21h和12h为目标测试时间进行加速强化，得到综合的PSD谱。基于等效损伤理论，通过试验应力采集验证、仿真分析与测试时间优化可行性分析等多方面的论证，最终一致认为将随机振动测试时间定义为12h可行。同时，也与ISO WD 6469-1 6th保持了一致。

f) 振动测试规范的创建：通过数据比较分析，对综合后的PSD谱按照车型平台归类，并求取此平台下各车辆综合PSD谱的平均值，得到平台车型最终的PSD谱。并按照保留关键频率点PSD值和RMS值等效的原则，平滑拟合后作为最终的振动标准测试条件。

g) 正弦定频试验：搓板路与其他路面的振动信号不是一个类型，具有明显的受迫振动特征，能量很高且集中在一个很小的频带范围。工作组一致认为搓板路是典型的路面类型，应纳入到规范中;经讨论决定，将搓板路按照正弦定频处理，同时定频试验的频率及测试时间均依照试验场搓板路的数据分析得到，解决了与其他路面振动类型不一致的问题。

h) 商用车测试方向：考虑电池包或系统在整车上可能存在不同的安装方向，在标准中说明：对于测试对象存在多个安装方向(X/ Y/ Z)时，取RMS大者。

i) 本标准和GB/T 31467.3-2015标准文件中的PSD对比如下图。需要说明的是，本标准选取车辆代表了国内主流车企的振动水平，并进行平均化处理，是最低的振动测试条件，符合安全性要求的基本测试。其中，工作组经研究发现，商用车中顶置的电池包表现出更强的PSD，企业在实际产品设计、验证中当有更充分的考虑。