新能源汽車服役動(dòng)力電池商業(yè)化檢測(cè)研究

張連忠

（安徽綠蓮子德慧能源科技有限公司，滁州 239000）

0 引言

國(guó)家從2009 年實(shí)施的“十城千輛”工程開(kāi)始，各部委不遺余力的大力推廣新能源汽車，以期新能源汽車產(chǎn)業(yè)能實(shí)現(xiàn)中國(guó)汽車工業(yè)“彎道超車”的夢(mèng)想。2010 年以來(lái)，國(guó)家在財(cái)政補(bǔ)貼、稅收優(yōu)惠、產(chǎn)業(yè)扶持、示范運(yùn)營(yíng)、標(biāo)準(zhǔn)制定以及聯(lián)盟建立等多方面出臺(tái)相關(guān)政策為處于發(fā)展初期的新能源汽車保駕護(hù)航，特別是《節(jié)能與新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃(2012—2020 年)》的出臺(tái)標(biāo)志著新能源汽車產(chǎn)業(yè)駛?cè)氘a(chǎn)業(yè)化發(fā)展的快車道。

據(jù)公安部統(tǒng)計(jì)，截至2022 年9 月底，全國(guó)新能源汽車保有量達(dá)1149 萬(wàn)輛，占汽車保有量的3.65%。2022 年前三季度，全國(guó)新注冊(cè)登記新能源汽車371.3 萬(wàn)輛，同比增加184.2 萬(wàn)輛，增長(zhǎng)98.48%，占汽車新注冊(cè)登記量的21.34%。僅第三季度，新注冊(cè)登記的新能源汽車達(dá)149.5 萬(wàn)輛[1]，新能源汽車保有量呈持續(xù)高速增長(zhǎng)趨勢(shì)。

最近幾年新能源汽車自燃、起火等安全事故頻發(fā)。2020 年國(guó)內(nèi)有報(bào)道的自燃起火事故共61 起，事故原因占比較大是動(dòng)力電池問(wèn)題。相較于傳統(tǒng)燃油車，新能源汽車的大容量動(dòng)力電池，在過(guò)充、過(guò)熱、內(nèi)短路、外短路以及機(jī)械觸發(fā)等因素下，容易誘發(fā)熱失控，而且起火后撲救難度大，復(fù)燃風(fēng)險(xiǎn)高。隨著行業(yè)的快速發(fā)展，安全問(wèn)題已經(jīng)成為新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵，必須引起相關(guān)部門以及行業(yè)的重視。

為此，開(kāi)展新能源汽車服役動(dòng)力電池檢測(cè)業(yè)務(wù)是行業(yè)所需。這需要在國(guó)家、行業(yè)和地方層面出臺(tái)服役動(dòng)力電池檢測(cè)業(yè)務(wù)政策和標(biāo)準(zhǔn)，指導(dǎo)分級(jí)開(kāi)展商業(yè)化檢測(cè)業(yè)務(wù)，協(xié)同全產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)間分工合作。同時(shí)，加強(qiáng)行業(yè)監(jiān)管和自律，從國(guó)家和行業(yè)層面設(shè)計(jì)檢測(cè)數(shù)據(jù)安全管理，對(duì)商業(yè)化檢測(cè)數(shù)據(jù)的采集、管理、挖掘和分享等做出規(guī)范[2]，使之更好地服務(wù)新能源汽車產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)、監(jiān)管部門、用戶和金融保險(xiǎn)等衍生業(yè)務(wù)，營(yíng)造新能源汽車產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)友好生態(tài)圈，促進(jìn)行業(yè)良性發(fā)展。

1 國(guó)家、行業(yè)和地方層面加快出臺(tái)服役動(dòng)力電池檢測(cè)業(yè)務(wù)政策和標(biāo)準(zhǔn)

2020 年10 月20 日，國(guó)務(wù)院辦公廳頒布的《新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃（2021—2035 年）》，進(jìn)一步明確了未來(lái)新能源汽車的發(fā)展目標(biāo)：到2025 年新能源汽車新車銷量占比要達(dá)到25%左右，到2035 年國(guó)內(nèi)公共領(lǐng)域用車全面實(shí)現(xiàn)電動(dòng)化，新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展已成為不可逆轉(zhuǎn)的戰(zhàn)略方向[3]。

雖然產(chǎn)業(yè)發(fā)展已實(shí)現(xiàn)彎道超車，但基礎(chǔ)工作還相對(duì)薄弱，尤其是在役動(dòng)力電池檢測(cè)環(huán)節(jié)。行業(yè)監(jiān)管機(jī)構(gòu)也缺乏相應(yīng)手段評(píng)估新能源車輛狀況，需要從第三方角度開(kāi)展電池一致性核查工作，但僅僅依靠車載BMS 來(lái)讀取數(shù)據(jù)是不可信的。此外長(zhǎng)期不進(jìn)行檢測(cè)的新能源汽車存在安全隱患。只有通過(guò)定期檢測(cè)及時(shí)發(fā)現(xiàn)可能存在風(fēng)險(xiǎn)的電池，通過(guò)異常指標(biāo)提前預(yù)警有潛在風(fēng)險(xiǎn)的電池，才能提前進(jìn)行干預(yù)性維修，避免風(fēng)險(xiǎn)。要做到這點(diǎn)，需要國(guó)家、行業(yè)和地方層面加快出臺(tái)服役動(dòng)力電池檢測(cè)業(yè)務(wù)政策和標(biāo)準(zhǔn)。

首先，從國(guó)家和地方產(chǎn)業(yè)規(guī)劃的層面及時(shí)出臺(tái)行業(yè)監(jiān)管方向性指導(dǎo)性意見(jiàn)，解讀檢測(cè)業(yè)務(wù)監(jiān)管開(kāi)展趨勢(shì)，釋放未來(lái)政策可期。其次，重視發(fā)揮行業(yè)協(xié)會(huì)和地方產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)的作用，盡早起草和出臺(tái)團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)和地方標(biāo)準(zhǔn)，經(jīng)過(guò)實(shí)踐進(jìn)一步提升為行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，這樣檢測(cè)業(yè)務(wù)開(kāi)展有規(guī)可循，有據(jù)可依。再次，鼓勵(lì)地方開(kāi)展先行先試，分類開(kāi)展專業(yè)檢測(cè)和普及檢測(cè)業(yè)務(wù)，配套地方標(biāo)準(zhǔn)和監(jiān)管規(guī)則試行，激活市場(chǎng)主體功能。

2 檢測(cè)業(yè)務(wù)商業(yè)化應(yīng)用催生檢測(cè)設(shè)備迭代發(fā)展

當(dāng)前的動(dòng)力電池檢測(cè)手段存在一些短板。檢測(cè)機(jī)構(gòu)、電池廠商等開(kāi)展檢測(cè)業(yè)務(wù)，需將電池從車身進(jìn)行拆卸，檢測(cè)完成之后再裝配到車身，對(duì)于健康電池來(lái)說(shuō)，此過(guò)程沒(méi)有必要。檢測(cè)時(shí)需要進(jìn)行一系列繁瑣業(yè)務(wù)流程，耗時(shí)較長(zhǎng)，這期間影響用戶的正常使用。另外，因耗費(fèi)人工和場(chǎng)地等成本，每次的檢測(cè)費(fèi)用也較為高昂。最大的難題是，由于動(dòng)力電池品牌眾多，各家性能參差不齊，單一廠家無(wú)法對(duì)其他廠家電池進(jìn)行檢測(cè)，通用性不足[4]。

首先，要實(shí)施動(dòng)力電池商業(yè)化檢測(cè)，首先確立專業(yè)檢測(cè)主體。行業(yè)治理需要第三方檢測(cè)機(jī)構(gòu)或國(guó)家授權(quán)獨(dú)立檢測(cè)機(jī)構(gòu)承擔(dān)此責(zé)任，如授權(quán)檢測(cè)中心、計(jì)量科學(xué)研究院等專業(yè)機(jī)構(gòu)。

其次，創(chuàng)新專有設(shè)備和檢測(cè)方法。鼓勵(lì)檢測(cè)設(shè)備研發(fā)和技術(shù)攻關(guān)，針對(duì)不同的商業(yè)檢測(cè)業(yè)務(wù)應(yīng)用場(chǎng)景，將檢測(cè)設(shè)備分為專業(yè)型和普及型。專業(yè)型適用于行業(yè)監(jiān)管和第三方強(qiáng)制檢測(cè)機(jī)構(gòu)，檢測(cè)內(nèi)容和手段側(cè)重產(chǎn)品品質(zhì)管理和本質(zhì)安全；普及型適用于充換電站和新能源汽車售賣場(chǎng)所，檢測(cè)內(nèi)容和手段側(cè)重產(chǎn)品使用性能。無(wú)論哪一種類型檢測(cè)均需要快速準(zhǔn)確低成本，在線充檢一體機(jī)設(shè)備研制是較好解決路徑（圖1）。

圖1 在線充檢一體檢測(cè)設(shè)備系統(tǒng)架構(gòu)圖

再次，檢測(cè)業(yè)務(wù)和動(dòng)力電池運(yùn)維管理相結(jié)合，使新能源汽車運(yùn)營(yíng)性能數(shù)據(jù)在專業(yè)檢測(cè)機(jī)構(gòu)、新能源汽車運(yùn)營(yíng)商、整車廠商和電池廠商等之間共享，通過(guò)數(shù)據(jù)挖掘推動(dòng)技術(shù)進(jìn)步和產(chǎn)業(yè)升級(jí)。

目前，在細(xì)分檢測(cè)業(yè)務(wù)商業(yè)化的應(yīng)用需求下，業(yè)內(nèi)新型一體化充檢設(shè)備已經(jīng)迭代到第二代，未來(lái)將會(huì)以更快速度迭代發(fā)展。

3 新能源汽車服役動(dòng)力電池檢測(cè)業(yè)務(wù)的應(yīng)用與推廣

3.1 分級(jí)開(kāi)展新能源汽車服役動(dòng)力電池商業(yè)化檢測(cè)業(yè)務(wù)

在實(shí)踐中，新能源汽車服役動(dòng)力電池商業(yè)化檢測(cè)業(yè)務(wù)的開(kāi)展，遵循行業(yè)監(jiān)管和市場(chǎng)化兼顧原則。檢測(cè)業(yè)務(wù)分三級(jí)開(kāi)展，即市場(chǎng)培育級(jí)、市場(chǎng)推廣級(jí)和專業(yè)級(jí)。先行開(kāi)展市場(chǎng)培育級(jí)，以吸引用戶、運(yùn)營(yíng)商和車企等多方參與。

A 級(jí)：市場(chǎng)培育級(jí)。從新能源汽車充換電端著手，在具備檢測(cè)功能的充電樁上充電，或換電站換電池時(shí)自動(dòng)完成檢測(cè)。用戶手機(jī)下載APP 操作，即可獲取檢測(cè)數(shù)據(jù)，付費(fèi)后下載簡(jiǎn)易電子報(bào)告。該檢測(cè)業(yè)務(wù)可以由充電運(yùn)營(yíng)商推廣，像國(guó)家電網(wǎng)、中國(guó)南方電網(wǎng)等。

B 級(jí)：市場(chǎng)推廣級(jí)。從線上線下新能源汽車售賣端著手，用戶提新車時(shí)，將檢測(cè)業(yè)務(wù)納入新車保養(yǎng)選項(xiàng)中。當(dāng)車輛按公里數(shù)保養(yǎng)時(shí)，由4S 店提供全面精準(zhǔn)的檢測(cè)報(bào)告。市場(chǎng)培育級(jí)和市場(chǎng)推廣級(jí)的普及型線上檢測(cè)業(yè)務(wù)流程如圖2 所示。

圖2 普及型線上檢測(cè)業(yè)務(wù)流程示范圖

C 級(jí)：專業(yè)級(jí)。從第三方檢測(cè)機(jī)構(gòu)著手，由專業(yè)檢測(cè)中心進(jìn)行并出具檢測(cè)報(bào)告。該級(jí)業(yè)務(wù)可用于國(guó)家和行業(yè)強(qiáng)制檢測(cè)，彌補(bǔ)新能源汽車年檢的行業(yè)空白，并可拓展到新能源二手車交易評(píng)估、新能源汽車保險(xiǎn)理賠以及動(dòng)力電池梯級(jí)利用和退役回收等。

3.2 按照市場(chǎng)化分工對(duì)業(yè)務(wù)鏈環(huán)節(jié)參與主體分工

3.2.1 運(yùn)營(yíng)商定位

國(guó)內(nèi)頭部運(yùn)營(yíng)商在開(kāi)展充電業(yè)務(wù)時(shí)，可以發(fā)揮充電運(yùn)營(yíng)企業(yè)本質(zhì)需求。尤其是國(guó)家電網(wǎng)、中國(guó)南方電網(wǎng)等骨干企業(yè)，布置一定占比帶有檢測(cè)功能的充電樁（即充檢一體樁）。充電樁在車輛充電時(shí)采集相關(guān)核心數(shù)據(jù)，通過(guò)算法完成在線檢測(cè)，并將關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)同步網(wǎng)傳至國(guó)家數(shù)據(jù)中心[5]。長(zhǎng)期下來(lái)，電池使用狀況通過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的跟蹤收集，為后續(xù)的電池梯次利用、回收提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)保障，也為新能源汽車保險(xiǎn)業(yè)務(wù)開(kāi)展提供支撐。

3.2.2 設(shè)備供應(yīng)商定位

設(shè)備供應(yīng)商提供軟件系統(tǒng)和硬件服務(wù)，不收集原始數(shù)據(jù)，設(shè)備采集電池?cái)?shù)據(jù)后直接流向運(yùn)營(yíng)企業(yè)的數(shù)據(jù)中心。不同運(yùn)營(yíng)企業(yè)都須將后臺(tái)數(shù)據(jù)上傳至國(guó)家數(shù)據(jù)庫(kù)，數(shù)據(jù)面向監(jiān)管部門，可有償提供給企業(yè)與用戶。數(shù)據(jù)流為國(guó)家相關(guān)部門的政策制定提供數(shù)據(jù)支持，也作為動(dòng)力電池梯次利用、回收的數(shù)據(jù)支撐。市場(chǎng)培育級(jí)和市場(chǎng)推廣級(jí)充檢一體檢測(cè)設(shè)備開(kāi)發(fā)模式如圖3 所示。

圖3 充檢一體檢測(cè)設(shè)備開(kāi)發(fā)模式圖

3.2.3 專業(yè)監(jiān)管機(jī)構(gòu)或第三方授權(quán)檢測(cè)機(jī)構(gòu)

專業(yè)監(jiān)管機(jī)構(gòu)或第三方授權(quán)檢測(cè)機(jī)構(gòu)可以按照行業(yè)或地方標(biāo)準(zhǔn)和政策文件培訓(xùn)從業(yè)人員和添置專利設(shè)備，規(guī)范建立檢測(cè)場(chǎng)所，開(kāi)展強(qiáng)制檢測(cè)業(yè)務(wù)以及二手車評(píng)估、性能評(píng)價(jià)等業(yè)務(wù)，并出具專業(yè)第三方檢測(cè)業(yè)務(wù)報(bào)告。通過(guò)業(yè)務(wù)持續(xù)開(kāi)展，專業(yè)監(jiān)管機(jī)構(gòu)或第三方授權(quán)檢測(cè)機(jī)構(gòu)可以不斷增強(qiáng)公信力，增強(qiáng)新能源汽車消費(fèi)信心，活躍二手新能源汽車市場(chǎng)。

4 加強(qiáng)行業(yè)監(jiān)管和自律，從國(guó)家和行業(yè)層面構(gòu)建檢測(cè)數(shù)據(jù)安全管理

在開(kāi)展專業(yè)檢測(cè)業(yè)務(wù)的同時(shí)，從國(guó)家層面委托專門機(jī)構(gòu)從行業(yè)監(jiān)管出發(fā)，構(gòu)建大數(shù)據(jù)管理架構(gòu)，納入國(guó)家大數(shù)據(jù)管理中心。數(shù)據(jù)層級(jí)縱向結(jié)構(gòu)分?jǐn)?shù)據(jù)云、區(qū)域數(shù)據(jù)服務(wù)器和運(yùn)營(yíng)商服務(wù)器等，通過(guò)車樁網(wǎng)物聯(lián)方式和無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸完成數(shù)據(jù)交互[6]。對(duì)檢測(cè)數(shù)據(jù)實(shí)行有償或無(wú)償授權(quán)使用，授權(quán)權(quán)限由國(guó)家大數(shù)據(jù)管理中心或行業(yè)監(jiān)管部門發(fā)布和過(guò)程控制。

5 結(jié)束語(yǔ)

本文對(duì)新能源汽車服役動(dòng)力電池檢測(cè)業(yè)務(wù)研究發(fā)現(xiàn)，該業(yè)務(wù)的開(kāi)展可以保持新能源汽車行業(yè)健康有序發(fā)展，營(yíng)造良好業(yè)務(wù)生態(tài)圈。同時(shí)，新能源汽車服役動(dòng)力電池全生命周期健康安全運(yùn)行理念也能夠落地。通過(guò)推動(dòng)行業(yè)建立以物聯(lián)車、樁、網(wǎng)為基礎(chǔ)的多位一體數(shù)據(jù)管理結(jié)構(gòu)，充檢一體的在線檢測(cè)方式，以及實(shí)時(shí)采集交互數(shù)據(jù)、深度數(shù)據(jù)挖掘和疊加預(yù)防性修復(fù)維護(hù)等手段，更好地服務(wù)新能源汽車產(chǎn)業(yè)。隨著新能源汽車服役動(dòng)力電池檢測(cè)業(yè)務(wù)的廣泛開(kāi)展，還能夠加快新型充檢一體樁的快速研制和應(yīng)用，多能互補(bǔ)、充放兼容將成為常態(tài)，清潔能源將得到充分利用，使得基礎(chǔ)用能更有智慧，提升整個(gè)社會(huì)安全經(jīng)濟(jì)用能。