移動電源產業現狀與質量分析

文/黃涵韜

移動電源產業現狀與質量分析

文/黃涵韜

近年來，移動電源質量安全事故頻發引起廣泛關注。本文結合相關移動電源的風險檢測和對主流產品的檢測研究，分析了其中的安全隱患。希望能為相關企業提升質量安全水平、加強政府部門對移動電源質量監管力度提供參考。

移動電源 質量 安全

移動電源（俗稱充電寶）是一種具有供電功能的便攜式充電器，可為移動電話機、平板電腦等便攜式數碼產品隨時補充電能，使用方便快捷。它通常是由存儲電量的電芯、安全控制電路、充放電管理系統、升壓系統以及輸入輸出系統等部件組成。其中，存儲電量的電芯是核心部件，按照種類不同大致可分為兩種：一種是使用價格便宜、電芯國產化率較高但體積較大、無法改變外觀形狀、單體電芯容量有限的18650鋰離子電池；另一種是鋰離子聚合物電池，使用體積小、重量輕，單體電芯容量大，可按照產品外觀特性進行定制，使用壽命長但相對昂貴。移動電源的安全控制系統主要是保護電芯，避免極端情況下損壞電芯；充放電控制系統管理整個移動電源的電量分配；升壓系統是將電芯輸出的電壓升高，滿足使用需求；輸入輸出系統管理移動電源的輸入及輸出控制。

隨著科技的發展，移動電源單體電池容量逐步增加，并被集成進了如照明、藍牙、無線路由器、電源適配器等越來越多的新功能，這使得整個市場的規模成倍增長。據不完全統計，2014年我國移動電源的市場規模達到285億元。回顧過去三年移動電源的市場規模增長情況，年均增速基本保持在了70%左右。這主要得益于智能手機、平板電腦等移動終端出貨量的不斷增大，以及移動電源市場滲透率的逐步提高。截至2014年底，大約有980多個國內移動電源品牌，競爭激烈，還沒有哪一個品牌可以做到一枝獨秀。

然而，在如此巨大的市場份額背后，產品質量情況卻不容樂觀。由于移動電源市場前景好、收益較高，因此存在較多作坊式的廠家，缺乏專業的檢測設備和安全設計人員，只是單純完成組裝工作，將無質量保證的電芯、線路板及外殼進行拼裝，打上標簽即上市銷售，無任何安全檢測和質量保證措施，存在嚴重的安全隱患。

相關質量問題層出不窮。如2013年6月，南方航空烏魯木齊飛往福州的CZ 6917航班，在飛行途中，一名旅客行李中的移動電源突然冒煙，導致航班在重慶緊急迫降。同年晚些時候，由杭州飛往深圳的海航HU 7364航班，在飛行途中，乘客所攜帶的移動電源起火，導致航班緊急迫降、延誤。國家民航總局同年發布了《關于民航旅客攜帶“充電寶”乘機規定的公告》，規定每名旅客不得攜帶超過兩個充電寶乘機，未標明額定能量，同時也未能通過標注的其他參數計算得出額定能量的充電寶也嚴禁攜帶乘機。

此外，還有曝光的情況如：移動電源在未使用、未充電情況下發生自燃、爆炸并小范圍起火；移動電源充電時，起火、爆炸，造成消費者手臂灼傷。

從上述諸多移動電源所引發的事故可以看出，由于當時缺乏相關生產、檢測標準以及有效的監管，移動電源已然從先前的“充電寶”變成了現在的“充電爆”，隨時威脅著我們的人身安全。

一、移動電源質量現狀

2013年上海市針對移動電源開展了風險監測，本次風險監測總共采集了22批次移動電源樣品，生產企業分布于上海市、廣東省、北京市、福建省、四川省等地區，最終檢測結果：不符合產品數量為13批次，總體不符合率為59.1%，其中嚴重風險產品占比22.73%，中等風險產品占比4.54%，移動電源產品被評估為“中等風險”產品。

2014年國家針對移動電源開展了風險監測，總共從市場上采集樣品32批次。檢驗結果，32批次產品均存在質量安全風險。其中，9批次樣品電芯的重物沖擊測試不符合要求；28批次樣品的輸出電氣性能測試不符合要求；20批次樣品的外殼材料可燃性測試不符合要求。此外，檢測中還發現有17批次樣品電芯的容量測試沒有達到要求，存在容量虛標的問題。

通過對這兩次風險監測的分析報告以及相關事故報道進行分析研究，發現移動電源的電芯容量、重物沖擊、短路及外殼可燃性四方面存在著較大的質量問題。

1. 電芯容量

該測試主要用來考量電芯的實際容量與其標稱容量的一致性。在2013年上海市開展的移動電源風險監測中，總共檢測22批次樣品，其中9批次樣品的電芯容量未能達到其標稱容量，占被檢樣品的40.9%。在2014年國家開展的移動電源風險監測中，總共檢測32批次樣品，其中17批次樣品的電芯容量未能達到其標稱容量，占被檢樣品的53.1%。由此可見，目前市場上約有50%的移動電源存在電芯容量虛標的質量問題。

2. 重物沖擊

試驗要求測試電芯能夠承受9.1 kg的重物從610 mm處以自由落體的方式落下對電芯所造成的沖擊，試驗后電池應不起火、不爆炸。該試驗主要考核電芯在極端狀況下所能承受的沖擊力。該項目在2013年和2014年的移動電源風險監測中各有1批次樣品和9批次樣品不符合要求，分別占樣品總數的4.5%和28.1%。

3. 短路

根據事后調查發現，近年來在各類公共交通工具上因移動電源故障所造成的火災事故，絕大多數是由移動電源電芯短路造成的。GB 31241-2014《便攜式電子產品用鋰離子電池和電池組 安全要求》中對電芯短路試驗的要求更為嚴格，不僅要進行常溫外部短路試驗，更是將高溫外部短路試驗加入到了標準之中，其目的就在于從源頭上阻止此類事故的再次發生。

4. 外殼可燃性

目前，我國市場上絕大多數移動電源的外殼是由塑料和金屬這兩種材質構成，大多數金屬屬于不可燃材質，而塑料則屬于可燃且易燃材質。GB 4943.1-2011《信息技術設備 安全 第1部分：通用要求》中對外殼材料的防火有嚴格的要求。在2014年國家開展的移動電源風險監測中，檢測的32批次樣品中，有20批次樣品的外殼可燃性不符合要求，占到總數的62.5%。

二、移動電源質量測試試驗及結果分析

1. 基本試驗情況

針對移動電源在近幾次風險監測中暴露出來的電芯容量虛標、重物沖擊危險、移動電源短路和外殼易燃等問題，我們在統計了2014年第三季度國家開展的“移動電源產品風險監測”試驗結果和2014年相關網絡電商移動電源產品銷售排行榜等相關數據后，在統計匯總的信息中選取了5個主流移動電源品牌，并按其標稱電芯容量、外殼材料和市場零售價的不同，再從該5個主流移動電源品牌中選定了符合此次試驗的相關型號，每個型號購買4個相同的樣品。

為了更客觀地評價移動電源質量，我們用字母A至E來代替品牌名稱，具體信息如表1所示。每個試驗項目均使用全新的移動電源進行測試，并且在每個項目中樣品分別對應命名為樣品A、B、C、D和E。

表 1 移動電源基本信息

2. 電芯容量

由于目前我國暫無針對移動電源電芯容量測試的國家標準，因此該測試項目參考GB/T 18287-2013《移動電話用鋰離子蓄電池及蓄電池組總規范》進行。我們對5款樣品進行了測試。電芯容量試驗結果如圖1所示。

圖 1 電芯容量測試結果

樣品D和樣品E的實測電芯容量超過了標稱值；樣品C的測試電芯容量為標稱值的86.7%，實測容量接近標稱容量，而樣品A和樣品B存在明顯的電芯容量虛標現象，其中樣品A的實測值僅為標稱值的43.9%；樣品B的情況稍好，實測值為標稱的52.9%。從電芯容量的試驗結果中可以發現，標稱電芯容量越大的移動電源越是容易存在容量虛標問題，實際容量僅為標稱值的50%左右，甚至是40%左右。

3. 重物沖擊

本次試驗中的電芯重物沖擊試驗是按GB 31241-2014標準進行的，并通過視頻記錄試驗過程。5款移動電源中共有3款樣品（樣品A、B和D）試驗后發生了起火和爆炸，樣品C和E的電芯沒有發生起火和爆炸現象。樣品A的電芯在重物沖擊后迅速冒出白色煙霧，雖然沒有發生劇烈燃燒，但是白色煙霧持續存在，直至電芯燒毀；樣品B的電芯在受到重物沖擊后迅速冒出火光，并持續劇烈燃燒直至電芯燒毀；樣品D的電芯剛受到重物沖擊時并沒有發生異常情況，但是在試驗臺上靜置一段時間后開始冒出白色煙霧，并且越來越劇烈直至電芯燒毀（見圖2）。

圖2 重物沖擊試驗情況

4. 短路

短路試驗按照GB 31241-2014進行。按此方法試驗，結果：樣品C、D和E的電芯在試驗過程中未發生起火、爆炸等異常現象，且最高溫度未超過150 ℃；樣品A的電芯最高溫度超過了150 ℃，達到了162 ℃；樣品B的電芯在試驗過程中發生了起火燃燒現象，且整個過程持續了約17 s。

5. 外殼可燃性

外殼可燃性試驗按照GB 4943.1-2011進行。該標準對外殼材料的防火性能有嚴格的要求，“樣品在經規定程序預處理后，進行可燃性試驗。試驗火焰應當加在樣品的內表面，位于被判定為因靠近引燃源而有可能會被點燃的點。火焰的頂端應與樣品接觸。火焰應當加到樣品上燒30 s，然后移開火焰停燒60 s，不管樣品是否正在燃燒，再在同一部位重復燃燒30 s。在試驗期間，當試驗火焰第二次施加后，樣品延續燃燒不得超過1 min，而且樣品不得完全燒盡。”按照上述試驗方法，對5款移動電源樣品進行外殼可燃性試驗。

對樣品A、B、C和D這4個樣品施加第二次試驗火焰后，均迅速發生燃燒現象，且樣品均燒盡。其中，樣品A約14 s后開始燃燒，樣品B和D約17 s后開始燃燒，樣品C約8 s后開始燃燒。采用金屬外殼的樣品E，在施加第二次試驗火焰后，樣品沒有發生燃燒現象。

6. 試驗結果分析

在電芯容量試驗中，樣品C的實際電芯容量為標稱電芯容量的86.7%，接近電芯標稱容量。但，有兩款移動電源出現了電芯容量虛標的問題，實際容量僅為標稱值的50%和40%左右，占被測樣品的40%，并且都是標稱容量超過10 000 mAh的大容量移動電源，這會對消費者的實際使用造成嚴重的影響，所以生產廠商應選擇適當的電芯以保證實際的電芯容量。

在重物沖擊試驗中，有三款移動電源的電芯在受到重物沖擊后出現了不同程度的燃燒情況，占被測樣品的60%。消費者在日常使用中不可避免地會出現跌落或者其他重物沖擊的現象，如果在受到重物沖擊后移動電源的電芯出現了燃燒甚至爆炸現象，會對消費者的人身安全造成極大的威脅，特別是在相對封閉的交通工具中（如汽車、火車或者飛機等），可能引發重大的人身傷害事故。因此，生產廠商應使用質量可靠的電芯，以保證產品的安全性，避免類似事故的發生。

在短路試驗中，被測移動電源的整體情況較好，有三款移動電源的最高溫度沒有超過標準要求的150 ℃，占被測樣品的60%。樣品A達到了162 ℃，樣品B甚至發生了燃燒現象。據調查，近幾年來在各類公共交通工具上因移動電源故障造成的火災事故中，絕大多數是由移動電源電芯短路造成的。因此，短路試驗也是關乎消費者人身安全的重要指標，生產廠商需要著重關注移動電源中的電路設計，特別是安全控制系統，不能一味地為追求低成本而偷工減料。

外殼可燃性試驗結果不容樂觀，所有的塑料外殼均迅速發生燃燒現象且燃盡，占被測樣品的80%，只有一款金屬外殼沒有發生燃燒現象。移動電源的外殼不僅是用來保護內部的相關元件，更是與消費者接觸的最后一道安全防線。如果移動電源的電芯因重物沖擊或者短路發生燃燒，就需要外殼具有較好的耐燃性，以保證使用者能夠及時發現并處理危害，保護自身安全。特別是短路，造成的可能只是較小規模的燃燒，但如果外殼易燃，就會加劇燃燒，危害到消費者的人身安全。金屬外殼是因其自身的物理屬性而不易發生燃燒，塑料外殼則可以通過添加阻燃劑來降低自身的可燃性，當然這兩種方式會增加生產成本，但是能夠更好地保證移動電源產品的安全性。

上述試驗結果與近幾次風險監測所暴露出的問題一致，說明移動電源的電芯容量、重物沖擊、短路和外殼可燃性問題是該行業內普遍存在的，應當引起生產廠商和相關監管部門的高度重視。

以上試驗結果只針對此次所購樣品，僅供參考。

三、總 結

GB 31241-2014于2015年8月開始實施，望相關監管部門依照相關標準，加大對移動電源產品的市場監管力度，對于質量問題嚴重的產品實行召回或退市制度，使假冒偽劣產品難以蒙混過關。推行質量承諾，生產企業依據標準，誠信生產，不做虛假承諾，以質取勝。讓消費者買得明白、用得放心，整個行業、市場處于良性循環。

［1］王剛. 2014版中國移動電源市場調研與發展前景預測報告[R/OL].[ 2015-8-1]. http://www. cir.cn/2014-08/YiDongDianYuanShiChangDiaoY anBaoGao.html.

［2］鄭磊. 移動電源產品被曝多亂象：品牌雜劣質多等［N］.北京:京華時報,2014.

［3］馮婷. 質檢總局:抽檢32批次移動電源均存在安全風險［N］.北京：北京青年報,2014.

In recent years, quality safety accidents on mobile power pack happen frequently. To this end, combining the risk monitoring of the relevant mobile power pack and own testing research of the mainstream products, this paper verifies and analyses its potential safety hazard. Furthermore, this paper provides references for enterprises to improve the relevant quality safety level and for the government to enhance the quality supervision of mobile power pack.

Mobile power; Quality; Safety

（作者單位：上海市質量監督檢驗技術研究院）