新能源汽車產業計量測試存在的問題

茅健 蒯翀 金曄

摘要：新能源汽車中心的主要任務是研究具有產業特點的量值傳遞技術和產業關鍵領域關鍵參數的測量、測試技術，開發產業專用測量、測試裝備，研究服務新能源汽車儲供能產品產業全溯源鏈、全壽命周期、全產業鏈并具有前瞻性的計量技術，加強計量測試能力、計量科技創新能力和運行能力建設，為新能源汽車儲供能產品產業發展提供高技術、高質量的服務。

關鍵詞：新能源汽車;產業計量測試;存在問題

引言

新能源汽車儲供能產品是新能源汽車產業的核心組成部分，主要有動力電池、電池管理系統和充電設備。新能源汽車儲供能產品產業鏈包括新能源汽車儲供能材料、產品、生產設備和質量保證設備，涉及新能源汽車儲供能產品的需求、規劃、設計、生產、經銷、運行、使用、維修保養直到回收再用等全生命周期。動力電池是指在汽車上配置使用、能夠儲存電能并可再充電、為驅動汽車行駛提供能量的裝置，包括鋰離子動力蓄電池、金屬氫化物鎳動力蓄電池和超級電容器等，不包括鉛酸類蓄電池。電池管理系統是連接車載動力電池和電動汽車的重要紐帶，具有電池物理參數實時監測，電池狀態估計，在線診斷與預警，充、放電與預充控制，均衡管理和熱管理等功能。充電設備是與電動汽車或動力電池相連接，并為其提供電能的設備，一般包括非車載充電機、車載充電機、交流充電樁等。

1產業計量測試技術能力現狀

1.1產業領域的離線、靜態計量測試

主要包括新能源汽車生產使用的電極材料、有色金屬、塑料等原材料檢驗儀器設備的計量測試;零部件生產制造過程中使用的三坐標測量機、數控機床、齒輪、量規、幾何量及形位公差等長度計量器具的計量測試方法及裝備;機械傳動部位靜態力、靜態壓力、真空度、溫度等檢測使用設備的計量測試方法及裝備。這些方面的計量檢測能力在國家及大部分省級法定計量檢測機構中的建設已初具規模。

1.2電動汽車充電設備電能計量檢測技術

電動汽車充電設備主要包括充電站及其附屬設備，如充電機、充電站監護系統、充電樁、配電室以及安全防護設施等。目前，電動汽車充電設備檢測依據的是中國電力科學研究院編制的國家標準GB/T28569-2012《電動汽車交流充電樁電能計量》，該標準涵蓋了電動汽車交流充電樁電能計量的技術要求及電能計量裝置的配置安裝要求、試驗方法和檢驗規則。但針對大中型電動汽車充電使用的直流充電樁電能計量的直流電能表，由于額定電壓和額定電流高，現有的計量檢定裝置無法根據直流電能表檢定規程對該類電能表進行檢測。為了給充電設施商業化運營提供標準支撐，給充電樁和充電計量用電能計量裝置的設計、生產及驗收提供技術依據，有關單位正在研究制定直流充電機、交流充電樁等設備的計量技術規范。

2產業計量測試方面存在的問題

2.1工作思維固化

長期以來，我們一直重視的是針對計量器具的檢定和校準服務，徘徊于新能源汽車產業周圍，沒能切實有效地介入新能源汽車行業生產。現有的國家、省市各級計量檢測技術機構和社會計量檢測機構，按照傳統的長、熱、力、電等“十大計量”領域各自為戰。然而在新能源汽車產業生產、研發中，必須植入產業計量這一新概念，僅開展計量器具的檢定和校準是不夠的，其大量的工作應是產品形成過程的量值檢測服務和產品的終端檢測服務。這就要求當前計量工作必須研究具有新能源汽車產業特點的量值傳遞技術和產業關鍵領域關鍵參數的測量、測試技術，研究服務產品全產業鏈、全壽命周期的計量技術，集科研創新、計量檢測和質量控制等功能于一身，將計量服務的范圍拓展到產品設計、研發、生產、使用和回收的全產業鏈和全壽命周期，實現計量從單臺設備計量檢測到立體支撐產業的突破性發展。

2.2管理水平落后

相比于國外新能源汽車產業計量測試機構先進的計量檢測信息化技術手段、管理和服務模式，國內相關計量檢測機構管理水平相對落后。一是檢測設備智能化、數字化水平較低。工作很大程度上需要依賴于人，計量測試數據的采集、傳輸與分析處理等工作不能完全脫離人，檢測人工成本高，數據的可靠性和客觀性不足。二是管理與服務智能化、信息化水平較低。許多計量技術機構在內部管理、公務傳閱等方面尚未實現電子流程和無紙化辦公，工作成本較高，工作效率低下;在業務受理、證書查詢等方面還未普及網站、電子通信、微信公眾號等快捷的現代信息化服務手段。三是數據資源有效利用程度較低。新能源汽車產業計量測試機構在日常的檢測工作中，積累了大量的計量檢測數據，由于種種原因，各機構的數據信息共享能力不強，形成了信息壁壘和信息孤島。四是對數據挖掘不夠。海量的數據未能進行深入的整理和分析，不能為新能源汽車行業的發展和進步提供技術基礎支撐，也沒能為管理部門決策提供更大價值。

2.3技術能力不足

在新能源汽車產業計量測試領域，由于基礎設備和專業技術人員方面投入要求大，造成我國新能源汽車計量測試技術與設備發展較慢。另外，由于汽車電子技術遠遠落后于發達國家，大量新能源汽車先進計量測試設備依賴進口，關鍵參數的計量測試技術也嚴重依賴國外設備供應商，僅有的部分自主知識產權計量測試設備普遍存在測試精度、操作便捷性、智能化診斷等方面的不足。所以，在新能源汽車產業計量測試能力建設步伐上，遠遠落后于西方發達國家。在原材料、機械零部件和機械傳動部位檢測設備的在線、動態、極端量和非接觸計量測試方面，在非標準零部件、復雜零部件關鍵參數的計量測試，以及在新能源汽車電池、電機、電控方面，許多計量測試技術能力尚未具備。另外，目前新能源汽車產業還有許多關鍵和支撐技術需要攻克并突破，關鍵技術和支撐技術的研究又催生出大量獨特的、非常規量的計量測試要求，如突破常規測量范圍的極端量、高速動態響應、多參數復合計量測試等，這些方面的計量測試還有大量工作要做。

3產業計量發展思路

為儲供能產品產業計量測試技術發展提供了一個很好的創新平臺。首先，我們立足于整合資源、合作共贏原則，成立新能源汽車儲供能產業計量測試聯盟，以達到如下預期目的：1.整合社會資源，聯合建立實驗室，開展實驗、研究工作以及某些特定專用計量測試標準建設，實現全產業鏈的計量測試服務能力。2.整合產業、高校科研機構的人才資源，建立行業各類專業專家庫，培養學科帶頭人。3.成立產業專題科研小組，共同申報和完成產業內重點和難點攻關課題、測量裝備研制及方法研究、關鍵共性技術領域計量科技創新能力研究、標準和技術規范編制等。同時制定產業化推廣方案，采取多種融資渠道，實施誰投資誰受益的原則。4.以聯盟名義進行產業推廣，提升整個產業影響，帶動整個產業的健康發展。

結語

因此，在我國新能源汽車產業計量測試領域，當務之急是改變我們的傳統計量工作思維，圍繞新能源汽車全產業鏈、全壽命周期的計量測試技術需求，開展產業計量科技創新和計量測試技術能力建設，引入先進的計量檢測信息化技術手段、管理和服務模式，將智慧計量、物聯網、大數據挖掘等現代信息技術手段充分利用到新能源汽車產業計量測試領域，提高新能源汽車產業相關計量檢測機構管理水平。只有發展、整合和優化現有產業計量資源，開展核心技術突破、方法研究、專業人才培養，才能提升我國新能源汽車產業計量測試技術能力，更好保障新能源汽車產品的質量水平，提高我國新能源汽車產業核心技術和我國新能源汽車在全球市場的競爭力。

參考文獻：

[1] 吳安平.新能源汽車儲供能產業計量發展探討.2018.

（作者單位：上海市計量測試技術研究院）