新能源汽車服役動力電池商業(yè)化檢測研究

張連忠

關鍵詞：動力電池；服役；商業(yè)化檢測；業(yè)務生態(tài)圈；市場培育；市場推廣

0 引言

國家從2009 年實施的“十城千輛”工程開始，各部委不遺余力的大力推廣新能源汽車，以期新能源汽車產業(yè)能實現中國汽車工業(yè)“彎道超車”的夢想。2010 年以來，國家在財政補貼、稅收優(yōu)惠、產業(yè)扶持、示范運營、標準制定以及聯盟建立等多方面出臺相關政策為處于發(fā)展初期的新能源汽車保駕護航，特別是《節(jié)能與新能源汽車產業(yè)發(fā)展規(guī)劃（2012—2020 年）》的出臺標志著新能源汽車產業(yè)駛入產業(yè)化發(fā)展的快車道。

據公安部統(tǒng)計，截至2022 年9 月底，全國新能源汽車保有量達1149 萬輛，占汽車保有量的3.65%。2022 年前三季度，全國新注冊登記新能源汽車371.3 萬輛，同比增加184.2 萬輛，增長98.48%，占汽車新注冊登記量的21.34%。僅第三季度，新注冊登記的新能源汽車達149.5 萬輛[1]，新能源汽車保有量呈持續(xù)高速增長趨勢。

最近幾年新能源汽車自燃、起火等安全事故頻發(fā)。2020 年國內有報道的自燃起火事故共61 起，事故原因占比較大是動力電池問題。相較于傳統(tǒng)燃油車，新能源汽車的大容量動力電池，在過充、過熱、內短路、外短路以及機械觸發(fā)等因素下，容易誘發(fā)熱失控，而且起火后撲救難度大，復燃風險高。隨著行業(yè)的快速發(fā)展，安全問題已經成為新能源汽車產業(yè)發(fā)展的關鍵，必須引起相關部門以及行業(yè)的重視。

為此，開展新能源汽車服役動力電池檢測業(yè)務是行業(yè)所需。

這需要在國家、行業(yè)和地方層面出臺服役動力電池檢測業(yè)務政策和標準，指導分級開展商業(yè)化檢測業(yè)務，協(xié)同全產業(yè)鏈企業(yè)間分工合作。同時，加強行業(yè)監(jiān)管和自律，從國家和行業(yè)層面設計檢測數據安全管理，對商業(yè)化檢測數據的采集、管理、挖掘和分享等做出規(guī)范[2]，使之更好地服務新能源汽車產業(yè)鏈企業(yè)、監(jiān)管部門、用戶和金融保險等衍生業(yè)務，營造新能源汽車產業(yè)鏈企業(yè)友好生態(tài)圈，促進行業(yè)良性發(fā)展。

1 國家、行業(yè)和地方層面加快出臺服役動力電池檢測業(yè)務政策和標準

2020 年10 月20 日，國務院辦公廳頒布的《新能源汽車產業(yè)發(fā)展規(guī)劃（2021—2035 年）》，進一步明確了未來新能源汽車的發(fā)展目標：到2025 年新能源汽車新車銷量占比要達到25％左右，到2035 年國內公共領域用車全面實現電動化，新能源汽車產業(yè)發(fā)展已成為不可逆轉的戰(zhàn)略方向[3]。

雖然產業(yè)發(fā)展已實現彎道超車，但基礎工作還相對薄弱，尤其是在役動力電池檢測環(huán)節(jié)。行業(yè)監(jiān)管機構也缺乏相應手段評估新能源車輛狀況，需要從第三方角度開展電池一致性核查工作，但僅僅依靠車載BMS 來讀取數據是不可信的。此外長期不進行檢測的新能源汽車存在安全隱患。只有通過定期檢測及時發(fā)現可能存在風險的電池，通過異常指標提前預警有潛在風險的電池，才能提前進行干預性維修，避免風險。要做到這點，需要國家、行業(yè)和地方層面加快出臺服役動力電池檢測業(yè)務政策和標準。

首先，從國家和地方產業(yè)規(guī)劃的層面及時出臺行業(yè)監(jiān)管方向性指導性意見，解讀檢測業(yè)務監(jiān)管開展趨勢，釋放未來政策可期。其次，重視發(fā)揮行業(yè)協(xié)會和地方產業(yè)鏈企業(yè)的作用，盡早起草和出臺團體標準和地方標準，經過實踐進一步提升為行業(yè)標準和國家標準，這樣檢測業(yè)務開展有規(guī)可循，有據可依。再次，鼓勵地方開展先行先試，分類開展專業(yè)檢測和普及檢測業(yè)務，配套地方標準和監(jiān)管規(guī)則試行，激活市場主體功能。

2 檢測業(yè)務商業(yè)化應用催生檢測設備迭代發(fā)展

當前的動力電池檢測手段存在一些短板。檢測機構、電池廠商等開展檢測業(yè)務，需將電池從車身進行拆卸，檢測完成之后再裝配到車身，對于健康電池來說，此過程沒有必要。檢測時需要進行一系列繁瑣業(yè)務流程，耗時較長，這期間影響用戶的正常使用。另外，因耗費人工和場地等成本，每次的檢測費用也較為高昂。最大的難題是，由于動力電池品牌眾多，各家性能參差不齊，單一廠家無法對其他廠家電池進行檢測，通用性不足[4]。

首先，要實施動力電池商業(yè)化檢測，首先確立專業(yè)檢測主體。行業(yè)治理需要第三方檢測機構或國家授權獨立檢測機構承擔此責任，如授權檢測中心、計量科學研究院等專業(yè)機構。

其次，創(chuàng)新專有設備和檢測方法。鼓勵檢測設備研發(fā)和技術攻關，針對不同的商業(yè)檢測業(yè)務應用場景，將檢測設備分為專業(yè)型和普及型。專業(yè)型適用于行業(yè)監(jiān)管和第三方強制檢測機構，檢測內容和手段側重產品品質管理和本質安全；普及型適用于充換電站和新能源汽車售賣場所，檢測內容和手段側重產品使用性能。無論哪一種類型檢測均需要快速準確低成本，在線充檢一體機設備研制是較好解決路徑（圖1）。

再次，檢測業(yè)務和動力電池運維管理相結合，使新能源汽車運營性能數據在專業(yè)檢測機構、新能源汽車運營商、整車廠商和電池廠商等之間共享，通過數據挖掘推動技術進步和產業(yè)升級。

目前，在細分檢測業(yè)務商業(yè)化的應用需求下，業(yè)內新型一體化充檢設備已經迭代到第二代，未來將會以更快速度迭代發(fā)展。

3 新能源汽車服役動力電池檢測業(yè)務的應用與推廣

3.1 分級開展新能源汽車服役動力電池商業(yè)化檢測業(yè)務

在實踐中，新能源汽車服役動力電池商業(yè)化檢測業(yè)務的開展，遵循行業(yè)監(jiān)管和市場化兼顧原則。檢測業(yè)務分三級開展，即市場培育級、市場推廣級和專業(yè)級。先行開展市場培育級，以吸引用戶、運營商和車企等多方參與。

A 級：市場培育級。從新能源汽車充換電端著手，在具備檢測功能的充電樁上充電，或換電站換電池時自動完成檢測。用戶手機下載APP 操作，即可獲取檢測數據，付費后下載簡易電子報告。該檢測業(yè)務可以由充電運營商推廣，像國家電網、中國南方電網等。

B 級：市場推廣級。從線上線下新能源汽車售賣端著手，用戶提新車時，將檢測業(yè)務納入新車保養(yǎng)選項中。當車輛按公里數保養(yǎng)時，由4S 店提供全面精準的檢測報告。市場培育級和市場推廣級的普及型線上檢測業(yè)務流程如圖2 所示。

C 級：專業(yè)級。從第三方檢測機構著手，由專業(yè)檢測中心進行并出具檢測報告。該級業(yè)務可用于國家和行業(yè)強制檢測，彌補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估、新能源汽車保險理賠以及動力電池梯級利用和退役回收等。

3.2 按照市場化分工對業(yè)務鏈環(huán)節(jié)參與主體分工

3.2.1 運營商定位

國內頭部運營商在開展充電業(yè)務時，可以發(fā)揮充電運營企業(yè)本質需求。尤其是國家電網、中國南方電網等骨干企業(yè)，布置一定占比帶有檢測功能的充電樁（即充檢一體樁）。充電樁在車輛充電時采集相關核心數據，通過算法完成在線檢測，并將關聯數據同步網傳至國家數據中心[5]。長期下來，電池使用狀況通過長時間的跟蹤收集，為后續(xù)的電池梯次利用、回收提供基礎數據保障，也為新能源汽車保險業(yè)務開展提供支撐。

3.2.2 設備供應商定位

設備供應商提供軟件系統(tǒng)和硬件服務，不收集原始數據，設備采集電池數據后直接流向運營企業(yè)的數據中心。不同運營企業(yè)都須將后臺數據上傳至國家數據庫，數據面向監(jiān)管部門，可有償提供給企業(yè)與用戶。數據流為國家相關部門的政策制定提供數據支持，也作為動力電池梯次利用、回收的數據支撐。市場培育級和市場推廣級充檢一體檢測設備開發(fā)模式如圖3 所示。

3.2.3 專業(yè)監(jiān)管機構或第三方授權檢測機構

專業(yè)監(jiān)管機構或第三方授權檢測機構可以按照行業(yè)或地方標準和政策文件培訓從業(yè)人員和添置專利設備，規(guī)范建立檢測場所，開展強制檢測業(yè)務以及二手車評估、性能評價等業(yè)務，并出具專業(yè)第三方檢測業(yè)務報告。通過業(yè)務持續(xù)開展，專業(yè)監(jiān)管機構或第三方授權檢測機構可以不斷增強公信力，增強新能源汽車消費信心，活躍二手新能源汽車市場。

4 加強行業(yè)監(jiān)管和自律，從國家和行業(yè)層面構建檢測數據安全管理

在開展專業(yè)檢測業(yè)務的同時，從國家層面委托專門機構從行業(yè)監(jiān)管出發(fā)，構建大數據管理架構，納入國家大數據管理中心。數據層級縱向結構分數據云、區(qū)域數據服務器和運營商服務器等，通過車樁網物聯方式和無線數據傳輸完成數據交互[6]。對檢測數據實行有償或無償授權使用，授權權限由國家大數據管理中心或行業(yè)監(jiān)管部門發(fā)布和過程控制。

5 結束語

本文對新能源汽車服役動力電池檢測業(yè)務研究發(fā)現，該業(yè)務的開展可以保持新能源汽車行業(yè)健康有序發(fā)展，營造良好業(yè)務生態(tài)圈。同時，新能源汽車服役動力電池全生命周期健康安全運行理念也能夠落地。通過推動行業(yè)建立以物聯車、樁、網為基礎的多位一體數據管理結構，充檢一體的在線檢測方式，以及實時采集交互數據、深度數據挖掘和疊加預防性修復維護等手段，更好地服務新能源汽車產業(yè)。隨著新能源汽車服役動力電池檢測業(yè)務的廣泛開展，還能夠加快新型充檢一體樁的快速研制和應用，多能互補、充放兼容將成為常態(tài)，清潔能源將得到充分利用，使得基礎用能更有智慧，提升整個社會安全經濟用能。