液流電池國際標準化現狀分析研究

／機械工業北京電工技術經濟研究所 田超賀 陳晨／

0 引言

標準化是規范社會生產活動、規范市場行為、推動建立最佳秩序、促進相關產品在技術上協調配合的重要手段。液流電池的國際標準化工作在推動液流電池技術進步、提高產品質量和效益、促進國際貿易等方面具有重要意義。一方面，液流電池的國際標準化有助于各國對技術發展達成共識，推動技術及產業規范有序發展；另一方面，液流電池的國際標準的出臺有助于促進國際交流，以共通標準為基礎達成合作共贏，推動產業快速發展。目前，日本、歐洲、美國等發達國家高度重視液流電池國際標準化工作，并以本國液流電池技術及產業發展為依托，積極投入力量參與開展液流電池的國際標準制修訂工作，維護各自利益。我國液流電池技術經過多年研發和積累，取得了一系列成果，技術發展在國際競爭中具有優勢，為保證我國技術產業發展的優勢，需要積極推動開展液流電池國際標準化工作。

1 液流電池國際標準化動態

1.1 液流電池國際標準化機構

國際上開展液流電池標準化工作的機構為國際電工委員會蓄電池及電池組技術委員會（IEC/TC 21）。2014年，該技術委員會聯合國際燃料電池技術委員會（IEC/TC 105）成立液流電池聯合工作組（IEC/TC21/JWG7），著手開展液流電池國際標準化工作。IEC/TC21/JWG7召集人由IEC/TC105主席、日本東芝公司Fumio Ueno先生擔任，成員國包括中國、日本、德國、英國、美國、以色列、荷蘭、韓國、西班牙、瑞士、奧地利、肯尼亞、意大利等13個國家。IEC/TC21/JWG7成立以來，已經組織召開了多次液流電池標準化工作組會議，為避免與國際電力儲能標準化技術委員會（IEC/TC 120）以及IEC/TC21內部其他工作組之間產生工作沖突，確定工作范圍及工作內容為固定式領域用液流電池系統，研究確定了液流電池國際標準化路線，并著手開展了3項液流電池國際標準制定等工作。各參與國家積極提出意見建議，有效推動了液流電池標準化機構的建立和標準工作的開展。

1.2 液流電池國際標準制定

目前，IEC/TC21/JWG7正在開展3項液流電池國際標準的制定工作，分別為IEC 62932-1 《Flow battery systems for stationary application Part 1 General aspects， terminology and definitions》、IEC 62932-2-1 《Flow battery systems for stationary applications Part 2-1 Performance general requirements and test methods 》、IEC 62932-2-2 《Flow battery systems for stationary applications Part 2-2 Safety requirements》。三項標準均為液流電池領域基礎、重要標準，其中IEC 62932-1由西班牙專家擔任召集人，IEC 62932-2-2由日本專家擔任召集人，IEC 62932-2-1由我國中國科學院大連化學物理研究所張華民研究員擔任召集人。三項國際標準項目從立項開始便受到各參與國高度重視，積極提出意見建議，部分內容存在較大爭議，經過多次會議討論和協調，就主要內容已基本達成一致，現已批準進入詢問階段（用于投票的委員會草案階段， CDV稿階段），預計將于2019年發布實施。

（1）系統組成及標準范圍的確定

國際上技術方法不一、各個國家考慮的問題、利益不同，國際標準在制定過程中會遇到各種不一致的觀點。液流電池因在結構上與其他類型二次電池存在較大差異，我國、日本、歐洲等國家的技術不同，液流電池國際標準在制定過程中，內容存在較多分歧，主要在標準邊界范圍和系統組成上存在較大爭議。

在系統組成方面，各個國家對液流電池、液流電池系統以及包含能量轉換器在內的系統組成上存在較大分歧。一些國家從其他類型二次電池結構組成和工作原理出發，認為液流電池及系統相關組成應與其他類型二次電池保持一致；我國從液流電池技術自身特點和結構出發，并根據我國液流電池國家標準中的相關規定，認為液流電池技術不同于其他類型二次電池技術。經過與國際專家的充分交流和反復溝通，最終確定液流電池系統是包括電堆、電解液循環系統、電池管理系統（BMS）和電池支持系統（BSS），液流電池系統簡稱液流電池；液流電池能量系統包括液流電池系統和能量轉換系統。液流電池能量系統及液流電池系統組成如圖1所示。

此外，在標準范圍上也存在較大爭議。其他類型的二次電池結構大多不涉及能量轉換系統，制定的二次電池標準也多數不涉及能量轉換系統。而液流電池的系統結構與其他類型二次電池不同，經過多次會議討論，為保證與其他標委會在工作內容上相互協調，最終確定液流電池國際標準范圍為液流電池能量系統，如下圖所示。

圖 液流電池能量系統及液流電池系統組成

（2）三項國際標準主要技術內容

IEC 62932-1 《Flow battery systems for stationary application Part 1 General aspects，terminology and definitions》國際標準由西班牙專家擔任召集人，標準內容中主要對液流電池系統的關鍵部件、技術指標的術語和定義進行了明確的規定，并對液流電池系統和液流電池能量系統的組成進行了分析說明。標準規定液流電池系統是由兩個或兩個以上液流電池單電池以及電池管理系統、電池支持系統和電解液循環系統組成的電化學儲能系統，液流電池能量系統是液流電池系統和能量轉換系統組成的系統。液流電池關鍵術語和定義的制定，是液流電池領域其他國際標準制定的基礎。

IEC 62932-2-2 《Flow battery systems for stationary applications Part 2-2 Safety requirements》國際標準主要對液流電池系統可預見的電氣安全問題、機械安全問題、氣體液體安全問題、運行安全問題等提出了具體要求和防護措施，并對防護措施的測試方法進行了規范，在標志標識、安裝、運行、維護、貯存以及環境等方面提出安全性要求。

IEC 62932-2-1 《Flow battery systems for stationary applications Part 2-1 Performance general requirements and test methods 》國際標準由我國專家牽頭制定，標準中對液流電池系統和液流電池能量系統的關鍵性能指標和測試方法進行了規定，對性能測試的試驗設備、測試環境、試驗對象以及測試結果的可靠性等內容進行了規范，提出了系統能量、最大輸入/輸出功率、能量效率、最大放電能量等關鍵指標的測試方法。

2 我國參與液流電池國際標準化情況及工作建議

2.1 參加國際標準化情況

我國液流電池技術經過多年發展，技術及產品逐漸得到國際認可，為進一步促進我國產品的國際化發展，保證我國技術優勢，我國早在2012年便開展了液流電池國際標準化工作。鑒于液流電池系統結構與燃料電池類似，我國專家在2012年IEC/TC 105年會上提出成立液流電池分技術委員會的建議，得到國際專家支持。但由于液流電池的工作原理與二次電池原理一致，并且IEC/TC 21在標準中已將液流電池定義為二次電池，經過與IEC/TC 21的充分溝通，最終確定成立JWG 7聯合工作組，工作組由IEC/TC21管理，工作組召集人由IEC/TC 105專家擔任。2013年，我國率先提出制定液流電池性能國際標準提案，并在成立IEC/TC 21/JWG 7后正式立項為IEC 62932-2-1 《Flow battery systems for stationary applications Part 2-1 Performance general requirements and test methods 》。在我國提出國際標準提案后，日本和西班牙分別提出液流電池術語和液流電池安全相關標準，并與我國標準同時立項，后經會議討論名稱分別修改為IEC 62932-1 《Flow battery systems for stationary application Part 1 General aspects， terminology and definitions》和IEC 62932-2-2 《Flow battery systems for stationary applications Part 2-2 Safety requirements》。

2.2 我國參與液流電池國際標準化存在的問題

我國憑借液流電池技術優勢在前期推動開展液流電池國際標準化工作中取得一定成果，但在工作過程中也意識到存在的問題和不足。一方面，我國在國際標準化工作中影響力相對不足，液流電池國際標準化工作雖然由我國率先開展推動，經過多方協調后工作組召集人和秘書均由日本專家擔任，我國專家經過努力獲得牽頭一項液流電池國際標準制定工作。這主要由于我國前期在國際標準化工作中參與力度相對較弱，我國液流電池技術和市場發展處于初期階段，國內企業和科研院所更關注技術研發和示范應用，對標準化工作重視程度有待提升。另一方面，對于我國專家參與國際標準化工作的體制機制有待改善，需要對國際標準化工作給予相應政策支持，保證我國專家順利參與到國際標準化工作中。

2.3 下一步工作建議

我國液流電池技術及產業發展在國際上處于先進水平，并有效推動了國際標準化機構的建立和標準制定工作，提升了我國在液流電池領域的國際地位，增強了我國在國際標準化工作中的話語權。為進一步提升我國在液流電池領域的國際影響力，應繼續加強跟蹤參與國際標準化工作力度，建議開展以下工作。

（1）統籌規劃，加強液流電池標準相關政策引導

儲能技術已經成為我國“十三五”期間重點發展技術，在儲能技術相關規劃文件中，液流電池技術作為大規模儲能領域重點應用技術，其應用推廣被提上日程。在標準層面，應將制定和推廣我國液流電池技術標準的國際化作為重點，主導建立液流電池國際標準，著力推進液流電池的國際化進程，以此帶動我國液流電池技術提升。此外，基于我國液流電池企業實際情況，液流電池國際標準項目的啟動，目前還需要國家相關部門統一部署，產學研用相結合，對標準制定企業或行業協會給予政策導向和支持。

（2）大力開展國內液流電池標準化工作

我國參加液流電池國際標準化工作，離不開國內技術標準的依托。目前，我國已經在液流電池領域初步建成標準體系，并開展了一系列標準制修訂工作，取得了一定成果。但標準仍遠未滿足市場發展需求，需要進一步推進國內液流電池技術的標準化工作，提升我國在液流電池領域標準化經驗和水平，并以國內標準化工作為支撐，有效開展國際標準化工作。

（3）加強國際交流溝通，妥善處理國際標準、技術間的差異

由于世界范圍內各個國家的液流電池技術、標準規范不一致，一些國家目前還沒有相關標準出臺，因此制定液流電池國際標準顯得尤為必要。在標準制定過程中，需要深入開展國際交流與溝通工作，妥善處理差異和分歧，爭取我國意見建議得到國際認可，提升我國在標準制定過程中的影響力和話語權。

（4）提出新國際標準提案，堅持推進我國自主標準的國際化

在國際市場競爭中，掌握標準的制定權在一定程度上就掌握了技術和經濟競爭的主動權。目前正在制定的三項液流電池國際標準還不能有效滿足液流電池產業發展需要，進一步提出我國國際標準提案，由我國牽頭開展更多液流電池國際標準的制定工作，推進我國自主標準的國際化，進而通過國際標準維護我國在國際貿易中的利益。

3 結束語

國際上正在積極開展液流電池國際標準化工作，我國在液流電池國際標準化工作中取得重要成果，提升了我國在液流電池國際標準化的地位和話語權，維護了我國利益。下一步建議加強我國在液流電池國際標準化工作中的投入力度，進一步提升我國國際影響力。

[1]陳晨.中國成功推動液流電池領域國際標準化新技術機構的建立[J].電器工業,2014(5):69.

[2]田超賀.液流電池國際標準化會議在馬德里召開[J].電器工業,2017（2）:62-63.

[3]田超賀.我國成功推動液流電池國際標準化工作進一步發展[J].電器工業,2016（3）:62.