中国北方车辆研究所动力电池测试中心赵淑红博士演讲的文字实录：
【主持人：邓中一】我们还有最后一位讲座，就是由中国北方车辆研究所动力电池测试中心赵淑红博士，她的演讲题目是《电动车用动力电池安全实验技术的发展》。大部分人都知道北方车辆研究所是863极化测验的一个实验室，赵淑红是副主任，王子冬是主任，所以这个测试研究所很多做动力电池的都送样品到她哪里去测试，包括我们国外的、日本的一些电池厂家他送电池到他那里测试，主要的一个感觉就是大家都觉得那个地方是一个比较中立的地方。
【赵淑红】大家下午好！非常感谢大会给了我们这样一个交流沟通的机会，也非常高兴能够在这里认识这么多业界的朋友，我的题目是《电动车用锂动力电池安全测试以及锂动力电池的技术发展》。简单介绍一下我们汽车行业涉及的动力电池的安全标准，现在的这个行业标准是和国家“十五;863极化国家电动车重大专项实施过程当中EV和HEV车用锂离子测试规范，这个标准的制定工作与重大的专项同步实施的，这个标准已经印到发改委的强制性的工作检测标准之中了。这个起草当中对于如何把握动力电池性能是非常重要的，从科学使用和我们国家动力电池的发展阶段来考虑，标准中明确的条件就是包括短路、挤压、跌落、针刺、加热、过充过放等实验，而且将单体和模块蓄电池的安全测试分别要求。在这个基础上目前正在起草国家新能源汽车公告管理的电池测试标准。这是两个标准，一个是国家863极化里面的测试规范，另外一个是我们目前在实施的汽车行业标准。
这里面测试的项目刚才已经简单介绍了一下，短路、挤压、针刺等等一共6到7项，单体是7项模块是6项。这是在发改委电动车公告管理动力电池强制检测，这三张照片都是镍氢电池，它的主要的挤压、针刺和短路的实验结果。这是现有国内外锂动力电池安全性能的比较，做动力电池我们在03年的时候863项目刚刚实施的时候锂动力电池安全问题是比较大的，实验当中会有比较剧烈的燃烧爆炸现象。这个是06年的都是能量型的锂动力电池，也有燃烧现象，但是爆炸现象以后下面展示的主要是软包，可能不是那么明显，爆炸已经不多了。
07年的时候因为这个时候磷酸铁锂锂电池已经上来了，它在挤压、针刺的实验当中基本上已经比较少的这种爆炸和燃烧的现象。这是08年的60AH的挤压针刺的结果，实验当中也没有爆炸和燃烧现象。
下面我根据我们实验室的情况介绍一下动力电池技术的一个发展，因为我们要承担发改委动力电池规划强制检测，很多款电池会送到我们的实验室，包括国际上面的丰田车的、本田车的包括通用等等都有来送，这是我们的进口电池和我们国家电池的一个性能比较，进口电池因为他主要是一种模块的电池，这个指标是模块的一个能量密度的指标，里边有ANL以及CHL，因为我们是第三方单位不太方便用中文来表示，我们用字母来表示。ANL、CHL、SH ZH，这是我们国家的一个动力电池，另外的那几宽有PRIUS、市民、雅阁、新“市民;和lexus达到的情况，这个前面都是镍氢电池的，最后一款是锂电池。刚才是能量密度，这是功率密度的一个情况，从这里面可以简单地看一下，这是比较明显的日立电池，第二条曲线是镍氢电池了，我们可以看到因为国外的PRIUS是这样的情况，但是他已经是模块的指标了，我们国家的指标是在比较靠下一点的。
这是我们国家HEV镍氢动力电池的能量密度的一个变化的情况，整个在863项目实施的这几年当中“十五;实施期间，这个能量密度的一个提高的情况，基本上是每个厂家还都是有所提高的。这是一个功率密度的一个提高的显示。
我们在这个会上大家都提到了电池一致性的问题，我们也非常关注这个东西，这次主要是锂动力电池，我们在给日立电池做实验的时候，我们也关注了一下他的一致性。我们可以简单看一下这个黑色的这条曲线是他的模块的电压，他上面的这个红的、绿的这是另外的四条是表示单体的电压，我们可以看到他的单体的电压一致性是非常好的，包括到放电的结束阶段一致性也是非常好的，可能因为有电压坐标轴的问题，我们再看一下如果我单独看单体电压的放电曲线，还是能够看到它的一致性还是非常好的。这是咱们国家的2008年863项目里面测试的一条一个厂家的放电的曲线，分别是常温、高温、低温的放电曲线，我们可以看到这只是其中的一个，不是所有的情况都这样，有的会比这个好，不一致的情况确实是存在的，尤其是在放电的后期，在低温的情况下就更加明显了。
还有会出现昨天博士提到的以后生产过程当中某些问题没有控制得太好，会出现某一只电池突然电压为0的情况，这种情况是存在的。这张图是这个电池是经过475次循环以后，这是模块电池的一个性能的表现，我们可以看到它循环到250次的时候电池电压最高和最低的差是0.143，标准差系数是0.0118，这个标准差系数就是常规的评价电池的一致性的参数，我们国家863项目用的这么一个参数。我们看到这个循环到475次以后，我们可以看到最大的电压差是0.06，标准差系数是0.0053，这张图的意思是什么呢？因为我们做这个实验的时候什么东西都没有加，只有一个常温还有风冷，没有加控制做的这种循环的情况，80%的DOD。我们这个循环情况好像并不是像我们想象的我一直性差会循环到后期可能会非常快地掉下来，到475次并没有非常严重的一致性的问题，但是确实容量是少了不少，到20%。
刚才一款是锰酸锂体系的，这一款是磷酸铁锂体系的，这是模块电池的循环性能，这是循环的一致性循环到400、500次的时候它的一致性的变化，好像并没有想象的那么厉害，因为咱们的条件并不是特别好在循环的时候。
我们有一个简单的评价比较，国外高功率电池的比功率高，电池动态直流电阻小，电池的一致性好，我们国家电池的技术和生产水平与国外相比还有比较大的差距，我们应该加大电池在研究、设计以及生产方面的投入，认真分析产生差距的技术原因研究具有自主知识产权的解决差距的办法。目前在我们的实验室里面进行过实验的国内的锂动力电池企业有比亚迪、中信盟固利、北大先行、ATL、天津力神、苏州星恒、深圳雷天、天津十八所、洛阳天空等等。国外的有镍氢电池有松下、三洋、江森、通用。超级电容器有美国的MAXWELL和锂电企业美国的移动公司。
这是我们实验室几款进口的电池包，左上角和右下角两个是电容器，右上角是丰田用的，左下角是移动公司他们的产品。这是具体的雷克萨斯的电池包的情况，这是288V6.5AH，一个模块是9.6V。
从刚才的情况我们也在分析，我们认为日本电池的特点就是灵活的组合，可以提高电池对各种车辆的适用性，良好的散热性提高了电池的使用寿命，改善了电池的一致性，提高了可靠性。可以降低电池在生产过程当中的控制难度，提高了产品的质量和产量，减少了生产设备的投入，进一步降低制造成本。这种产品还可以实现产品的标准化、系列化，减少体积、提高功率特性。这是咱们国家的02、03年863项目部分实验样品的情况，04、05年大家可以看一下我的思路就是咱们国家对于整个从02年“十五;开始实施，到现在整个电池进展的一个脉络，这是04、05年的一些样品情况，左边是锂电池，上面是50AH的，下面是100AH的，右边是两款的镍氢电池，一个是40AH的，下面小的是8AH的。这是05年的国内产品，下面是我们的锂电池包，这是比较一下他的丰田产品，咱们是这样的一种情况。这是“市民;车上的，这是一致性非常好的锂动力电池电池包的情况，这是08年最新的一款，通用的一款电池的模块，里面用的是松下生产的电池，这是08年咱们国家比亚迪用的电池包。
这是电池一致性的认识，生产过程当中对电池一致性的控制能力日本已经能够达到100%的合格，不用电池的分选配组，可以通过自动化的生产设备和生产的工艺可以控制，另外我们电池的结构设计要符合大规模绩效化生产设备的要求，使用过程当中对电池一致性的控制能力也很重要，采用合理的电池结构可以减少电池自身的温度的不平衡，我采用尽可能小的接触电阻也可以减少电池的局部温升，还有里面的通风结构设计是否合理对电池的一致性也非常重要。
我们国家在镍氢电池和高功率型锂动力电池方面与国外差距比较大的，在高能量型锂动力电池与国外差距并不是很大，我们的硬件差距主要是体现在电池结构、电池的一致性、开发手段、电池的生产工艺、电池的生产设备水平、电池组合技术、电池组管理系统水平、电池组合过程中的一些基础元件等等。软件差距主要是提心在生产过程的管理、产品质量的控制方法、产品设计理念、产品的性能分析等等。
我们认为下一步首先应该解决的问题是电池尺寸的一个标准化、系列化，电池一致性的认识和控制以及测试，电池管理系统的简化和测试，电池结构连接的改进和优化，电池组的高功率的性能、安全性和可靠性的提高，生产设备和质量控制方法的研究。
下面我们从一个用户的角度认为下一步应该重点要求哪些性能对于动力电池来说，这个实验样品要求改进，根据电池组能量大小的不同，实验拟采用不同的实验对象，比如说电池组能量小的考虑采用电池组进行性能和安全实验，如果电池组能量比较大的性能测试可以采用电池组，安全测试采用10—20只串联的模块就可以了。寿命的实验，我们现在的寿命实验只是一般的充放电的循环，很多高温的寿命和加速的寿命并没有考核。还有环境的适应性，比如高温下的低气压等等都需要再考核。这是安全保护，还有安全要求这一块比咱们现在的要求多了撞击、机械冲击、温度冲击这些实验，高温的实验我们现在是行业标是85度，我们认为应该提高到150度比较合适。
【主持人：邓中一】谢谢赵博士的演讲，下面有时间提两个问题。
【现场提问】很感谢您的演讲，我想问一下刚刚您提到过有美国方面的安全标准，日本有没有？
【赵淑红】日本也是有的，这个标准来说在座的张老师应该是非常清楚的。
(编辑：中国电动车网)
（责任编辑：）