新能源汽車服役動力電池商業(yè)化檢測研究

關(guān)鍵詞：動力電池；服役；商業(yè)化檢測；業(yè)務(wù)生態(tài)圈；市場培育；市場推廣

0 引言

國家從2009 年實施的“十城千輛”工程開始，各部委不遺余力的大力推廣新能源汽車，以期新能源汽車產(chǎn)業(yè)能實現(xiàn)中國汽車工業(yè)“彎道超車”的夢想。2010 年以來，國家在財政補貼、稅收優(yōu)惠、產(chǎn)業(yè)扶持、示范運營、標(biāo)準(zhǔn)制定以及聯(lián)盟建立等多方面出臺相關(guān)政策為處于發(fā)展初期的新能源汽車保駕護航，特別是《節(jié)能與新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃（2012—2020 年）》的出臺標(biāo)志著新能源汽車產(chǎn)業(yè)駛?cè)氘a(chǎn)業(yè)化發(fā)展的快車道。

據(jù)公安部統(tǒng)計，截至2022 年9 月底，全國新能源汽車保有量達1149 萬輛，占汽車保有量的3.65%。2022 年前三季度，全國新注冊登記新能源汽車371.3 萬輛，同比增加184.2 萬輛，增長98.48%，占汽車新注冊登記量的21.34%。僅第三季度，新注冊登記的新能源汽車達149.5 萬輛[1]，新能源汽車保有量呈持續(xù)高速增長趨勢。

最近幾年新能源汽車自燃、起火等安全事故頻發(fā)。2020 年國內(nèi)有報道的自燃起火事故共61 起，事故原因占比較大是動力電池問題。相較于傳統(tǒng)燃油車，新能源汽車的大容量動力電池，在過充、過熱、內(nèi)短路、外短路以及機械觸發(fā)等因素下，容易誘發(fā)熱失控，而且起火后撲救難度大，復(fù)燃風(fēng)險高。隨著行業(yè)的快速發(fā)展，安全問題已經(jīng)成為新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵，必須引起相關(guān)部門以及行業(yè)的重視。

為此，開展新能源汽車服役動力電池檢測業(yè)務(wù)是行業(yè)所需。

這需要在國家、行業(yè)和地方層面出臺服役動力電池檢測業(yè)務(wù)政策和標(biāo)準(zhǔn)，指導(dǎo)分級開展商業(yè)化檢測業(yè)務(wù)，協(xié)同全產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)間分工合作。同時，加強行業(yè)監(jiān)管和自律，從國家和行業(yè)層面設(shè)計檢測數(shù)據(jù)安全管理，對商業(yè)化檢測數(shù)據(jù)的采集、管理、挖掘和分享等做出規(guī)范[2]，使之更好地服務(wù)新能源汽車產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)、監(jiān)管部門、用戶和金融保險等衍生業(yè)務(wù)，營造新能源汽車產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)友好生態(tài)圈，促進行業(yè)良性發(fā)展。

1 國家、行業(yè)和地方層面加快出臺服役動力電池檢測業(yè)務(wù)政策和標(biāo)準(zhǔn)

2020 年10 月20 日，國務(wù)院辦公廳頒布的《新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃（2021—2035 年）》，進一步明確了未來新能源汽車的發(fā)展目標(biāo)：到2025 年新能源汽車新車銷量占比要達到25％左右，到2035 年國內(nèi)公共領(lǐng)域用車全面實現(xiàn)電動化，新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展已成為不可逆轉(zhuǎn)的戰(zhàn)略方向[3]。

雖然產(chǎn)業(yè)發(fā)展已實現(xiàn)彎道超車，但基礎(chǔ)工作還相對薄弱，尤其是在役動力電池檢測環(huán)節(jié)。行業(yè)監(jiān)管機構(gòu)也缺乏相應(yīng)手段評估新能源車輛狀況，需要從第三方角度開展電池一致性核查工作，但僅僅依靠車載BMS 來讀取數(shù)據(jù)是不可信的。此外長期不進行檢測的新能源汽車存在安全隱患。只有通過定期檢測及時發(fā)現(xiàn)可能存在風(fēng)險的電池，通過異常指標(biāo)提前預(yù)警有潛在風(fēng)險的電池，才能提前進行干預(yù)性維修，避免風(fēng)險。要做到這點，需要國家、行業(yè)和地方層面加快出臺服役動力電池檢測業(yè)務(wù)政策和標(biāo)準(zhǔn)。

首先，從國家和地方產(chǎn)業(yè)規(guī)劃的層面及時出臺行業(yè)監(jiān)管方向性指導(dǎo)性意見，解讀檢測業(yè)務(wù)監(jiān)管開展趨勢，釋放未來政策可期。其次，重視發(fā)揮行業(yè)協(xié)會和地方產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)的作用，盡早起草和出臺團體標(biāo)準(zhǔn)和地方標(biāo)準(zhǔn)，經(jīng)過實踐進一步提升為行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和國家標(biāo)準(zhǔn)，這樣檢測業(yè)務(wù)開展有規(guī)可循，有據(jù)可依。再次，鼓勵地方開展先行先試，分類開展專業(yè)檢測和普及檢測業(yè)務(wù)，配套地方標(biāo)準(zhǔn)和監(jiān)管規(guī)則試行，激活市場主體功能。

2 檢測業(yè)務(wù)商業(yè)化應(yīng)用催生檢測設(shè)備迭代發(fā)展

當(dāng)前的動力電池檢測手段存在一些短板。檢測機構(gòu)、電池廠商等開展檢測業(yè)務(wù)，需將電池從車身進行拆卸，檢測完成之后再裝配到車身，對于健康電池來說，此過程沒有必要。檢測時需要進行一系列繁瑣業(yè)務(wù)流程，耗時較長，這期間影響用戶的正常使用。另外，因耗費人工和場地等成本，每次的檢測費用也較為高昂。最大的難題是，由于動力電池品牌眾多，各家性能參差不齊，單一廠家無法對其他廠家電池進行檢測，通用性不足[4]。

首先，要實施動力電池商業(yè)化檢測，首先確立專業(yè)檢測主體。行業(yè)治理需要第三方檢測機構(gòu)或國家授權(quán)獨立檢測機構(gòu)承擔(dān)此責(zé)任，如授權(quán)檢測中心、計量科學(xué)研究院等專業(yè)機構(gòu)。

其次，創(chuàng)新專有設(shè)備和檢測方法。鼓勵檢測設(shè)備研發(fā)和技術(shù)攻關(guān)，針對不同的商業(yè)檢測業(yè)務(wù)應(yīng)用場景，將檢測設(shè)備分為專業(yè)型和普及型。專業(yè)型適用于行業(yè)監(jiān)管和第三方強制檢測機構(gòu)，檢測內(nèi)容和手段側(cè)重產(chǎn)品品質(zhì)管理和本質(zhì)安全；普及型適用于充換電站和新能源汽車售賣場所，檢測內(nèi)容和手段側(cè)重產(chǎn)品使用性能。無論哪一種類型檢測均需要快速準(zhǔn)確低成本，在線充檢一體機設(shè)備研制是較好解決路徑（圖1）。

再次，檢測業(yè)務(wù)和動力電池運維管理相結(jié)合，使新能源汽車運營性能數(shù)據(jù)在專業(yè)檢測機構(gòu)、新能源汽車運營商、整車廠商和電池廠商等之間共享，通過數(shù)據(jù)挖掘推動技術(shù)進步和產(chǎn)業(yè)升級。

目前，在細(xì)分檢測業(yè)務(wù)商業(yè)化的應(yīng)用需求下，業(yè)內(nèi)新型一體化充檢設(shè)備已經(jīng)迭代到第二代，未來將會以更快速度迭代發(fā)展。

3 新能源汽車服役動力電池檢測業(yè)務(wù)的應(yīng)用與推廣

3.1 分級開展新能源汽車服役動力電池商業(yè)化檢測業(yè)務(wù)

在實踐中，新能源汽車服役動力電池商業(yè)化檢測業(yè)務(wù)的開展，遵循行業(yè)監(jiān)管和市場化兼顧原則。檢測業(yè)務(wù)分三級開展，即市場培育級、市場推廣級和專業(yè)級。先行開展市場培育級，以吸引用戶、運營商和車企等多方參與。

A 級：市場培育級。從新能源汽車充換電端著手，在具備檢測功能的充電樁上充電，或換電站換電池時自動完成檢測。用戶手機下載APP 操作，即可獲取檢測數(shù)據(jù)，付費后下載簡易電子報告。該檢測業(yè)務(wù)可以由充電運營商推廣，像國家電網(wǎng)、中國南方電網(wǎng)等。

B 級：市場推廣級。從線上線下新能源汽車售賣端著手，用戶提新車時，將檢測業(yè)務(wù)納入新車保養(yǎng)選項中。當(dāng)車輛按公里數(shù)保養(yǎng)時，由4S 店提供全面精準(zhǔn)的檢測報告。市場培育級和市場推廣級的普及型線上檢測業(yè)務(wù)流程如圖2 所示。

C 級：專業(yè)級。從第三方檢測機構(gòu)著手，由專業(yè)檢測中心進行并出具檢測報告。該級業(yè)務(wù)可用于國家和行業(yè)強制檢測，彌補新能源汽車年檢的行業(yè)空白，并可拓展到新能源二手車交易評估、新能源汽車保險理賠以及動力電池梯級利用和退役回收等。

3.2 按照市場化分工對業(yè)務(wù)鏈環(huán)節(jié)參與主體分工

3.2.1 運營商定位

國內(nèi)頭部運營商在開展充電業(yè)務(wù)時，可以發(fā)揮充電運營企業(yè)本質(zhì)需求。尤其是國家電網(wǎng)、中國南方電網(wǎng)等骨干企業(yè)，布置一定占比帶有檢測功能的充電樁（即充檢一體樁）。充電樁在車輛充電時采集相關(guān)核心數(shù)據(jù)，通過算法完成在線檢測，并將關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)同步網(wǎng)傳至國家數(shù)據(jù)中心[5]。長期下來，電池使用狀況通過長時間的跟蹤收集，為后續(xù)的電池梯次利用、回收提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)保障，也為新能源汽車保險業(yè)務(wù)開展提供支撐。

3.2.2 設(shè)備供應(yīng)商定位

設(shè)備供應(yīng)商提供軟件系統(tǒng)和硬件服務(wù)，不收集原始數(shù)據(jù)，設(shè)備采集電池數(shù)據(jù)后直接流向運營企業(yè)的數(shù)據(jù)中心。不同運營企業(yè)都須將后臺數(shù)據(jù)上傳至國家數(shù)據(jù)庫，數(shù)據(jù)面向監(jiān)管部門，可有償提供給企業(yè)與用戶。數(shù)據(jù)流為國家相關(guān)部門的政策制定提供數(shù)據(jù)支持，也作為動力電池梯次利用、回收的數(shù)據(jù)支撐。市場培育級和市場推廣級充檢一體檢測設(shè)備開發(fā)模式如圖3 所示。

3.2.3 專業(yè)監(jiān)管機構(gòu)或第三方授權(quán)檢測機構(gòu)

專業(yè)監(jiān)管機構(gòu)或第三方授權(quán)檢測機構(gòu)可以按照行業(yè)或地方標(biāo)準(zhǔn)和政策文件培訓(xùn)從業(yè)人員和添置專利設(shè)備，規(guī)范建立檢測場所，開展強制檢測業(yè)務(wù)以及二手車評估、性能評價等業(yè)務(wù)，并出具專業(yè)第三方檢測業(yè)務(wù)報告。通過業(yè)務(wù)持續(xù)開展，專業(yè)監(jiān)管機構(gòu)或第三方授權(quán)檢測機構(gòu)可以不斷增強公信力，增強新能源汽車消費信心，活躍二手新能源汽車市場。

4 加強行業(yè)監(jiān)管和自律，從國家和行業(yè)層面構(gòu)建檢測數(shù)據(jù)安全管理

在開展專業(yè)檢測業(yè)務(wù)的同時，從國家層面委托專門機構(gòu)從行業(yè)監(jiān)管出發(fā)，構(gòu)建大數(shù)據(jù)管理架構(gòu)，納入國家大數(shù)據(jù)管理中心。數(shù)據(jù)層級縱向結(jié)構(gòu)分?jǐn)?shù)據(jù)云、區(qū)域數(shù)據(jù)服務(wù)器和運營商服務(wù)器等，通過車樁網(wǎng)物聯(lián)方式和無線數(shù)據(jù)傳輸完成數(shù)據(jù)交互[6]。對檢測數(shù)據(jù)實行有償或無償授權(quán)使用，授權(quán)權(quán)限由國家大數(shù)據(jù)管理中心或行業(yè)監(jiān)管部門發(fā)布和過程控制。

5 結(jié)束語

本文對新能源汽車服役動力電池檢測業(yè)務(wù)研究發(fā)現(xiàn)，該業(yè)務(wù)的開展可以保持新能源汽車行業(yè)健康有序發(fā)展，營造良好業(yè)務(wù)生態(tài)圈。同時，新能源汽車服役動力電池全生命周期健康安全運行理念也能夠落地。通過推動行業(yè)建立以物聯(lián)車、樁、網(wǎng)為基礎(chǔ)的多位一體數(shù)據(jù)管理結(jié)構(gòu)，充檢一體的在線檢測方式，以及實時采集交互數(shù)據(jù)、深度數(shù)據(jù)挖掘和疊加預(yù)防性修復(fù)維護等手段，更好地服務(wù)新能源汽車產(chǎn)業(yè)。隨著新能源汽車服役動力電池檢測業(yè)務(wù)的廣泛開展，還能夠加快新型充檢一體樁的快速研制和應(yīng)用，多能互補、充放兼容將成為常態(tài)，清潔能源將得到充分利用，使得基礎(chǔ)用能更有智慧，提升整個社會安全經(jīng)濟用能。