新能源汽車動力電池檢驗(yàn)檢測存在的問題及應(yīng)對策略

中圖分類號：U469.72 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1003-8639（2025）07-0016-

Problemsand Countermeasures in the Inspection and Testing of Power Batteries for New

Lai Yanbang

（Xiamen Public Transport Group Co.，Ltd.，Xiamen 3610O1，China）

【Abstract】Driven by the global \"double carbon\" goal，the new energy vehicle industry has ushered in explosive growth.Asacorecomponent，thequalityandsafetyof powerbateriesaredirectlyrelatedtothefoundationof industrial development.However，the power batery technology is rapidly iterative，and the appication scenarios are complex and changeable.The existing inspection andtestingsystem hasshortcomings in standarduniformity，technology progressiveness，risk prediction ability，etc.，which needs to besystematically optimizedand improved.This paper systematicallyanalyzes thecurrnt technical problems in thefieldof new energyvehiclepower battery inspectionand testing，combines the industry development trend，and proposes countermeasures from diferent dimensions，aiming to provide referencefor improving thequalityof powerbatteryinspectionandensuring thesafe development of the new energyvehicleindustry.

【Key words】new energy vehicles；power batery；inspection and testing；standard system；security risks

在世界新能源汽車產(chǎn)業(yè)飛速發(fā)展的背景下，動力電池是汽車的核心儲能部件之一，動力電池的性能和安全性直接關(guān)系到汽車的行駛和用戶的生命財(cái)產(chǎn)。檢驗(yàn)檢測是控制電池品質(zhì)至關(guān)重要的一環(huán)，其面臨著多方面的挑戰(zhàn)，迫切需要對問題進(jìn)行系統(tǒng)性的梳理和提出解決方案。

1檢驗(yàn)檢測存在的問題

1.1標(biāo)準(zhǔn)體系不夠健全

現(xiàn)有新能源汽車動力電池檢驗(yàn)檢測標(biāo)準(zhǔn)體系碎片化和滯后性顯著，在標(biāo)準(zhǔn)架構(gòu)上，國際標(biāo)準(zhǔn)、國家標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)共存，但是各級標(biāo)準(zhǔn)之間缺乏有效的銜接甚至出現(xiàn)條款沖突。以電池循環(huán)壽命測試為例，各標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的充放電截止電壓和溫度條件有明顯區(qū)別，致使企業(yè)和檢測機(jī)構(gòu)實(shí)施起來不知所措，檢測結(jié)果失去了橫向可比性。與此同時，標(biāo)準(zhǔn)更新速度很難和技術(shù)發(fā)展節(jié)奏相匹配，固態(tài)電池和鈉離子電池這類新型電池技術(shù)逐漸走向產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用，但鑒于其特殊的材料體系和結(jié)構(gòu)特性，檢測標(biāo)準(zhǔn)仍然是空白或草案，對新產(chǎn)品品質(zhì)評價缺乏科學(xué)的依據(jù)。另外，國際標(biāo)準(zhǔn)話語權(quán)不足現(xiàn)象凸顯，中國雖然是動力電池的主要生產(chǎn)國家，但是對國際標(biāo)準(zhǔn)的制定參與度不高，造成國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)和國際通行規(guī)則脫節(jié)，產(chǎn)品出口技術(shù)壁壘加大。

1.2檢測設(shè)備和技術(shù)落后

檢測設(shè)備和技術(shù)落后已經(jīng)成為限制動力電池檢驗(yàn)檢測精準(zhǔn)度和檢測效率提高的關(guān)鍵。一方面?zhèn)鹘y(tǒng)的檢測設(shè)備自動化和智能化程度不高，大量依靠人工進(jìn)行作業(yè)，不但效率低而且易引入人為誤差，比如在電池外觀檢測部分，人工目視或者單純光學(xué)檢測很難辨識出微米級劃痕、凹坑等瑕疵，同時高精度機(jī)器視覺檢測裝置普及率也不夠高。另一方面現(xiàn)有檢測技術(shù)很難模擬出動力電池在實(shí)際運(yùn)行過程中所面臨的復(fù)雜運(yùn)行條件，常規(guī)檢測設(shè)備多在常溫、常壓條件下完成基礎(chǔ)性能測試工作，不能真實(shí)地還原高溫、高寒、高濕度以及機(jī)械振動等極端環(huán)境對電池性能產(chǎn)生的作用，造成檢測結(jié)果脫離實(shí)際應(yīng)用場景。檢測設(shè)備數(shù)字化和網(wǎng)絡(luò)化水平不夠高，各設(shè)備之間數(shù)據(jù)共享和協(xié)同能力較弱，很難形成一個高效檢測體系，不能很好地適應(yīng)產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展對于檢測效率和檢測品質(zhì)雙重需求。

1.3 對安全風(fēng)險(xiǎn)的評價不全面

動力電池安全事故的頻繁發(fā)生暴露了現(xiàn)有安全風(fēng)險(xiǎn)評估體系的顯著漏洞，已有的安全檢測多側(cè)重于電池單體水平上的針刺、擠壓和過充過放等傳統(tǒng)項(xiàng)目，而對于電池模組和電池系統(tǒng)安全性能評價關(guān)注較少，缺少電池實(shí)際裝車過程中電氣安全、熱管理系統(tǒng)是否有效等關(guān)鍵環(huán)節(jié)測試。檢測手段大多為事后核查，安全風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警能力不足。另外，電池全生命周期安全評價盲點(diǎn)較多，忽略電池服役期間性能衰減，退役后梯次利用和回收處理安全風(fēng)險(xiǎn)問題，沒有形成全鏈條安全管控機(jī)制。

1.4檢測機(jī)構(gòu)的能力良莠不齊

檢測機(jī)構(gòu)是動力電池檢驗(yàn)檢測工作的執(zhí)行主體，檢測機(jī)構(gòu)能力的高低直接關(guān)系到檢測結(jié)果是否準(zhǔn)確和可信。目前檢測機(jī)構(gòu)行業(yè)出現(xiàn)了魚龍混雜的狀況，一些檢測機(jī)構(gòu)為了追逐短期的經(jīng)濟(jì)利益而忽略了自身能力的培養(yǎng)，出現(xiàn)了諸如人員專業(yè)素質(zhì)欠缺、設(shè)備老化落后、品質(zhì)管理體系不夠完善等現(xiàn)象。技術(shù)人員方面，很多檢測機(jī)構(gòu)都缺少既了解電池化學(xué)和電化學(xué)原理，又通曉檢測標(biāo)準(zhǔn)和工藝的復(fù)合型人才，致使在檢測時缺乏分析和判讀資料的能力。檢測設(shè)備方面，部分中小機(jī)構(gòu)由于經(jīng)費(fèi)有限，不能對高精度和智能化檢測設(shè)備進(jìn)行及時更新，仍然采用陳舊的儀器進(jìn)行檢測，極大地影響了檢測結(jié)果可靠性。在品質(zhì)管理上，一些機(jī)構(gòu)沒有建立起一套完整的品質(zhì)控制制度，在樣品接收、檢測執(zhí)行、報(bào)告出具等過程中都有漏洞，甚至數(shù)據(jù)造假等問題，報(bào)告篡改及其他不規(guī)范行為嚴(yán)重破壞檢測行業(yè)公信力和權(quán)威性，妨礙新能源汽車動力電池行業(yè)健康發(fā)展。

2檢驗(yàn)檢測問題應(yīng)對策略

2.1完善標(biāo)準(zhǔn)體系、促進(jìn)統(tǒng)一規(guī)范

新能源汽車產(chǎn)業(yè)處在高速發(fā)展的階段，作為核心部件的動力電池技術(shù)迭代迅速，但是目前動力電池檢驗(yàn)檢測標(biāo)準(zhǔn)體系中存在著很多的問題，極大地限制了該產(chǎn)業(yè)的良性發(fā)展。標(biāo)準(zhǔn)體系碎片化現(xiàn)象顯著，標(biāo)準(zhǔn)之間缺乏有效的聯(lián)系，有的條文甚至出現(xiàn)了矛盾和沖突，造成不同檢測機(jī)構(gòu)根據(jù)不同標(biāo)準(zhǔn)所得的結(jié)果不具有可比性3。與此同時，標(biāo)準(zhǔn)的更新速度落后于技術(shù)的發(fā)展，如固態(tài)電池和鈉離子電池已經(jīng)逐漸向產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用邁進(jìn)，而與之相對應(yīng)的檢測標(biāo)準(zhǔn)卻仍然是一片空白或初步建立，使新產(chǎn)品走向市場之前，很難有一個科學(xué)規(guī)范的品質(zhì)評價。完善標(biāo)準(zhǔn)體系首先要求政府部門在標(biāo)準(zhǔn)制定過程中起主導(dǎo)作用，并與行業(yè)協(xié)會、高?？蒲性核妄堫^企業(yè)共同組建標(biāo)準(zhǔn)制定專項(xiàng)工作組，對已有的各類標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行綜合梳理，整合和修改重復(fù)、矛盾內(nèi)容，厘清各類標(biāo)準(zhǔn)適用范圍和層級關(guān)系，初步建立一個層次清晰、邏輯嚴(yán)密的標(biāo)準(zhǔn)體系框架。制定具體標(biāo)準(zhǔn)時，要注意前瞻性和實(shí)用性相結(jié)合，并充分考慮到動力電池的技術(shù)發(fā)展趨勢和行業(yè)的實(shí)際需要。比如對動力電池循環(huán)壽命試驗(yàn)，需要對充放電制度、環(huán)境溫度和截止電壓等重要參數(shù)進(jìn)行統(tǒng)一，以保證試驗(yàn)結(jié)果一致可靠。對新型電池進(jìn)行安全性測試時，應(yīng)結(jié)合電池特殊的材料體系和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)制定有針對性的檢測方法和評價指標(biāo)。除此之外，還積極地參與國際標(biāo)準(zhǔn)的制定過程，并加強(qiáng)與國際標(biāo)準(zhǔn)化組織ISO和國際電工委員會IEC等國際機(jī)構(gòu)的交流與合作，推動中國標(biāo)準(zhǔn)向國際標(biāo)準(zhǔn)靠攏，增強(qiáng)中國動力電池檢測標(biāo)準(zhǔn)的國際話語權(quán)，使中國動力電池產(chǎn)品成功打入國際市場。另外，要建立標(biāo)準(zhǔn)動態(tài)更新機(jī)制并結(jié)合技術(shù)演進(jìn)和產(chǎn)業(yè)需求，每隔1＼～2年進(jìn)行一次修訂評估，鼓勵企業(yè)、科研機(jī)構(gòu)將創(chuàng)新技術(shù)成果轉(zhuǎn)化為團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)，形成“國標(biāo)守住底線，團(tuán)標(biāo)推動創(chuàng)新”的互補(bǔ)格局。通過標(biāo)準(zhǔn)體系的持續(xù)完善，筑牢新能源汽車動力電池產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的制度基礎(chǔ)。

2.2 強(qiáng)化技術(shù)研發(fā)和檢測設(shè)備的更新

隨著動力電池能量密度越來越大，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)越來越復(fù)雜，常規(guī)檢驗(yàn)檢測技術(shù)和裝備已經(jīng)很難滿足精準(zhǔn)檢測的需要。外觀檢測中，人工目視或者單純的光學(xué)檢測方法都不能對微小缺陷進(jìn)行有效識別，很難達(dá)到高精度的品質(zhì)控制。對內(nèi)部性能檢測而言，常規(guī)檢測設(shè)備并不能很好地模擬出動力電池實(shí)際運(yùn)行過程中所面對的復(fù)雜運(yùn)行狀態(tài)，從而造成檢測結(jié)果脫離實(shí)際應(yīng)用場景4。與此同時，檢測設(shè)備的自動化和智能化程度不高，存在大量的人工操作環(huán)節(jié)，不但效率低，還易引入人為誤差而影響結(jié)果的準(zhǔn)確性，強(qiáng)化技術(shù)研發(fā)是檢測設(shè)備升級換代的當(dāng)務(wù)之急。一方面加大智能化檢測技術(shù)研發(fā)投入力度，采用機(jī)器視覺、深度學(xué)習(xí)和人工智能等先進(jìn)技術(shù)研發(fā)高分辨率、高靈敏度電池外觀缺陷檢測系統(tǒng)，該系統(tǒng)能自動識別電池表面劃痕、凹坑、焊點(diǎn)不良及其他各種缺陷，實(shí)現(xiàn)缺陷分類和嚴(yán)重程度評價，提高了外觀檢測效率和準(zhǔn)確性。另一方面開發(fā)模擬復(fù)雜工況檢測裝備，搭建全氣候全場景測試環(huán)境。如開發(fā)多軸振動和高低溫高濕度環(huán)境綜合試驗(yàn)裝置，用于模擬汽車在各種道路和氣候下運(yùn)行過程中動力電池受力和溫度變化情況、濕度的改變，精確地評價電池實(shí)際運(yùn)行時的可靠性和安全性，推動檢測設(shè)備數(shù)字化和網(wǎng)絡(luò)化改造，利用物聯(lián)網(wǎng)和大數(shù)據(jù)對檢測設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控，自動校準(zhǔn)和數(shù)據(jù)實(shí)時傳輸及共享，建設(shè)智能化檢測平臺以提升檢測設(shè)備使用效率和管理水平。鼓勵企業(yè)同高校和科研機(jī)構(gòu)進(jìn)行產(chǎn)學(xué)研合作，加快新型檢測技術(shù)研發(fā)和應(yīng)用，促進(jìn)檢測設(shè)備產(chǎn)業(yè)升級。

2.3健全安全檢測體系和加強(qiáng)風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警

近年來新能源汽車由于動力電池而導(dǎo)致的自燃、爆炸等安全事故頻繁發(fā)生，對消費(fèi)者生命財(cái)產(chǎn)安全造成了嚴(yán)重的威脅。安全檢測體系的健全需要從多維度出發(fā)。在測試項(xiàng)目中，擴(kuò)大測試范圍，加入對電池?zé)崾Э芈犹匦缘臏y試，模擬電池模組中某一單體發(fā)生熱失控時模組中熱量的轉(zhuǎn)移過程和蔓延范圍，對電池模組熱管理系統(tǒng)及安全防護(hù)措施效果進(jìn)行評價。對電池系統(tǒng)進(jìn)行電氣絕緣性能試驗(yàn)，測試電池系統(tǒng)絕緣電阻在受潮、振動等惡劣環(huán)境中的變化情況，防止因電氣短路造成安全事故。強(qiáng)化電池老化衰減測試，并采用加速老化試驗(yàn)等手段對電池不同服役階段性能變化規(guī)律及安全風(fēng)險(xiǎn)的演變趨勢進(jìn)行研究5。在檢測技術(shù)上，引進(jìn)先進(jìn)傳感器技術(shù)、紅外熱成像技術(shù)和聲學(xué)檢測技術(shù)，以達(dá)到實(shí)時監(jiān)控電池內(nèi)部溫度、壓力和氣體成分的目的，并適時捕捉其安全性能微小變化。采用大數(shù)據(jù)和機(jī)器學(xué)習(xí)的方法深度挖掘和分析海量檢測數(shù)據(jù)，并構(gòu)建電池安全風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測模型。該模型可對電池性能參數(shù)和安全風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行關(guān)聯(lián)學(xué)習(xí)，對熱失控和短路等安全事故的發(fā)生概率進(jìn)行預(yù)先預(yù)測、及時預(yù)警以采取適當(dāng)防范措施，建立完善安全事故應(yīng)急預(yù)案，強(qiáng)化檢測人員安全培訓(xùn)和應(yīng)急演練，增強(qiáng)突發(fā)安全事故處置能力，保障檢測期間人員和裝備安全等。

2.4提高檢測機(jī)構(gòu)的資質(zhì)管理和能力建設(shè)水平

政府部門要嚴(yán)把檢測機(jī)構(gòu)入境關(guān)，綜合考核檢測機(jī)構(gòu)人員資質(zhì)、設(shè)備配置、場地條件和品質(zhì)管理體系，建立動態(tài)監(jiān)管機(jī)制，定期開展檢測機(jī)構(gòu)監(jiān)督檢查和能力驗(yàn)證工作，對達(dá)不到要求的責(zé)令限期改正，改正后達(dá)不到要求的撤銷檢測資質(zhì)并嚴(yán)格退出機(jī)制。加強(qiáng)對檢測機(jī)構(gòu)的人員培訓(xùn)，通過舉辦行業(yè)培訓(xùn)，學(xué)術(shù)交流和技能競賽等各種形式促進(jìn)檢測人員專業(yè)知識和技能水平的提高。需要檢測人員既具有電池化學(xué)、電化學(xué)和材料科學(xué)方面的專門知識，又熟悉各種檢測標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)，并具有較好的數(shù)據(jù)分析和解決問題的能力。鼓勵檢測機(jī)構(gòu)聯(lián)合高校和職業(yè)院校培養(yǎng)訂單式人才，向行業(yè)提供專業(yè)檢測人才。促進(jìn)檢測機(jī)構(gòu)強(qiáng)化質(zhì)量管理體系，引進(jìn)先進(jìn)管理理念和手段，建立和完善從樣品受理、檢測實(shí)施、數(shù)據(jù)處理和報(bào)告出具等全過程品質(zhì)控制制度，保證檢測過程的規(guī)范和檢測數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確可靠。鼓勵檢測機(jī)構(gòu)加人國際試驗(yàn)室認(rèn)可行列，增強(qiáng)檢測能力和國際競爭力，建設(shè)一批具有先進(jìn)技術(shù)、規(guī)范管理和較高公信力的第三方檢測組織，為我國新能源汽車用動力電池行業(yè)發(fā)展提供保障。

3結(jié)束語

對新能源汽車動力電池進(jìn)行檢驗(yàn)檢測，是確保產(chǎn)業(yè)安全和可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵防線。面對我國現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)體系、技術(shù)設(shè)備、安全評估和機(jī)構(gòu)能力存在的問題，需要通過建立全生命周期監(jiān)管機(jī)制來促進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一、技術(shù)革新和能力升級。唯有多方協(xié)同、系統(tǒng)施策，才能破解檢測難題，筑牢品質(zhì)根基，助力我國新能源汽車產(chǎn)業(yè)在全球競爭中占據(jù)領(lǐng)先地位，為“雙碳”目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)和綠色交通的轉(zhuǎn)變提供了堅(jiān)實(shí)的支持。

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（編輯楊凱麟）