新能源汽車動力電池檢驗檢測存在的問題及應(yīng)對策略

中圖分類號：U469.72 文獻標識碼：A 文章編號：1003-8639（2025）07-0016-

Problemsand Countermeasures in the Inspection and Testing of Power Batteries for New

Lai Yanbang

（Xiamen Public Transport Group Co.，Ltd.，Xiamen 3610O1，China）

【Abstract】Driven by the global \"double carbon\" goal，the new energy vehicle industry has ushered in explosive growth.Asacorecomponent，thequalityandsafetyof powerbateriesaredirectlyrelatedtothefoundationof industrial development.However，the power batery technology is rapidly iterative，and the appication scenarios are complex and changeable.The existing inspection andtestingsystem hasshortcomings in standarduniformity，technology progressiveness，risk prediction ability，etc.，which needs to besystematically optimizedand improved.This paper systematicallyanalyzes thecurrnt technical problems in thefieldof new energyvehiclepower battery inspectionand testing，combines the industry development trend，and proposes countermeasures from diferent dimensions，aiming to provide referencefor improving thequalityof powerbatteryinspectionandensuring thesafe development of the new energyvehicleindustry.

【Key words】new energy vehicles；power batery；inspection and testing；standard system；security risks

在世界新能源汽車產(chǎn)業(yè)飛速發(fā)展的背景下，動力電池是汽車的核心儲能部件之一，動力電池的性能和安全性直接關(guān)系到汽車的行駛和用戶的生命財產(chǎn)。檢驗檢測是控制電池品質(zhì)至關(guān)重要的一環(huán)，其面臨著多方面的挑戰(zhàn)，迫切需要對問題進行系統(tǒng)性的梳理和提出解決方案。

1檢驗檢測存在的問題

1.1標準體系不夠健全

現(xiàn)有新能源汽車動力電池檢驗檢測標準體系碎片化和滯后性顯著，在標準架構(gòu)上，國際標準、國家標準、行業(yè)標準和團體標準共存，但是各級標準之間缺乏有效的銜接甚至出現(xiàn)條款沖突。以電池循環(huán)壽命測試為例，各標準規(guī)定的充放電截止電壓和溫度條件有明顯區(qū)別，致使企業(yè)和檢測機構(gòu)實施起來不知所措，檢測結(jié)果失去了橫向可比性。與此同時，標準更新速度很難和技術(shù)發(fā)展節(jié)奏相匹配，固態(tài)電池和鈉離子電池這類新型電池技術(shù)逐漸走向產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用，但鑒于其特殊的材料體系和結(jié)構(gòu)特性，檢測標準仍然是空白或草案，對新產(chǎn)品品質(zhì)評價缺乏科學(xué)的依據(jù)。另外，國際標準話語權(quán)不足現(xiàn)象凸顯，中國雖然是動力電池的主要生產(chǎn)國家，但是對國際標準的制定參與度不高，造成國內(nèi)標準和國際通行規(guī)則脫節(jié)，產(chǎn)品出口技術(shù)壁壘加大。

1.2檢測設(shè)備和技術(shù)落后

檢測設(shè)備和技術(shù)落后已經(jīng)成為限制動力電池檢驗檢測精準度和檢測效率提高的關(guān)鍵。一方面?zhèn)鹘y(tǒng)的檢測設(shè)備自動化和智能化程度不高，大量依靠人工進行作業(yè)，不但效率低而且易引入人為誤差，比如在電池外觀檢測部分，人工目視或者單純光學(xué)檢測很難辨識出微米級劃痕、凹坑等瑕疵，同時高精度機器視覺檢測裝置普及率也不夠高。另一方面現(xiàn)有檢測技術(shù)很難模擬出動力電池在實際運行過程中所面臨的復(fù)雜運行條件，常規(guī)檢測設(shè)備多在常溫、常壓條件下完成基礎(chǔ)性能測試工作，不能真實地還原高溫、高寒、高濕度以及機械振動等極端環(huán)境對電池性能產(chǎn)生的作用，造成檢測結(jié)果脫離實際應(yīng)用場景。檢測設(shè)備數(shù)字化和網(wǎng)絡(luò)化水平不夠高，各設(shè)備之間數(shù)據(jù)共享和協(xié)同能力較弱，很難形成一個高效檢測體系，不能很好地適應(yīng)產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展對于檢測效率和檢測品質(zhì)雙重需求。

1.3 對安全風險的評價不全面

動力電池安全事故的頻繁發(fā)生暴露了現(xiàn)有安全風險評估體系的顯著漏洞，已有的安全檢測多側(cè)重于電池單體水平上的針刺、擠壓和過充過放等傳統(tǒng)項目，而對于電池模組和電池系統(tǒng)安全性能評價關(guān)注較少，缺少電池實際裝車過程中電氣安全、熱管理系統(tǒng)是否有效等關(guān)鍵環(huán)節(jié)測試。檢測手段大多為事后核查，安全風險預(yù)警能力不足。另外，電池全生命周期安全評價盲點較多，忽略電池服役期間性能衰減，退役后梯次利用和回收處理安全風險問題，沒有形成全鏈條安全管控機制。

1.4檢測機構(gòu)的能力良莠不齊

檢測機構(gòu)是動力電池檢驗檢測工作的執(zhí)行主體，檢測機構(gòu)能力的高低直接關(guān)系到檢測結(jié)果是否準確和可信。目前檢測機構(gòu)行業(yè)出現(xiàn)了魚龍混雜的狀況，一些檢測機構(gòu)為了追逐短期的經(jīng)濟利益而忽略了自身能力的培養(yǎng)，出現(xiàn)了諸如人員專業(yè)素質(zhì)欠缺、設(shè)備老化落后、品質(zhì)管理體系不夠完善等現(xiàn)象。技術(shù)人員方面，很多檢測機構(gòu)都缺少既了解電池化學(xué)和電化學(xué)原理，又通曉檢測標準和工藝的復(fù)合型人才，致使在檢測時缺乏分析和判讀資料的能力。檢測設(shè)備方面，部分中小機構(gòu)由于經(jīng)費有限，不能對高精度和智能化檢測設(shè)備進行及時更新，仍然采用陳舊的儀器進行檢測，極大地影響了檢測結(jié)果可靠性。在品質(zhì)管理上，一些機構(gòu)沒有建立起一套完整的品質(zhì)控制制度，在樣品接收、檢測執(zhí)行、報告出具等過程中都有漏洞，甚至數(shù)據(jù)造假等問題，報告篡改及其他不規(guī)范行為嚴重破壞檢測行業(yè)公信力和權(quán)威性，妨礙新能源汽車動力電池行業(yè)健康發(fā)展。

2檢驗檢測問題應(yīng)對策略

2.1完善標準體系、促進統(tǒng)一規(guī)范

新能源汽車產(chǎn)業(yè)處在高速發(fā)展的階段，作為核心部件的動力電池技術(shù)迭代迅速，但是目前動力電池檢驗檢測標準體系中存在著很多的問題，極大地限制了該產(chǎn)業(yè)的良性發(fā)展。標準體系碎片化現(xiàn)象顯著，標準之間缺乏有效的聯(lián)系，有的條文甚至出現(xiàn)了矛盾和沖突，造成不同檢測機構(gòu)根據(jù)不同標準所得的結(jié)果不具有可比性3。與此同時，標準的更新速度落后于技術(shù)的發(fā)展，如固態(tài)電池和鈉離子電池已經(jīng)逐漸向產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用邁進，而與之相對應(yīng)的檢測標準卻仍然是一片空白或初步建立，使新產(chǎn)品走向市場之前，很難有一個科學(xué)規(guī)范的品質(zhì)評價。完善標準體系首先要求政府部門在標準制定過程中起主導(dǎo)作用，并與行業(yè)協(xié)會、高校科研院所和龍頭企業(yè)共同組建標準制定專項工作組，對已有的各類標準進行綜合梳理，整合和修改重復(fù)、矛盾內(nèi)容，厘清各類標準適用范圍和層級關(guān)系，初步建立一個層次清晰、邏輯嚴密的標準體系框架。制定具體標準時，要注意前瞻性和實用性相結(jié)合，并充分考慮到動力電池的技術(shù)發(fā)展趨勢和行業(yè)的實際需要。比如對動力電池循環(huán)壽命試驗，需要對充放電制度、環(huán)境溫度和截止電壓等重要參數(shù)進行統(tǒng)一，以保證試驗結(jié)果一致可靠。對新型電池進行安全性測試時，應(yīng)結(jié)合電池特殊的材料體系和結(jié)構(gòu)特點制定有針對性的檢測方法和評價指標。除此之外，還積極地參與國際標準的制定過程，并加強與國際標準化組織ISO和國際電工委員會IEC等國際機構(gòu)的交流與合作，推動中國標準向國際標準靠攏，增強中國動力電池檢測標準的國際話語權(quán)，使中國動力電池產(chǎn)品成功打入國際市場。另外，要建立標準動態(tài)更新機制并結(jié)合技術(shù)演進和產(chǎn)業(yè)需求，每隔1＼～2年進行一次修訂評估，鼓勵企業(yè)、科研機構(gòu)將創(chuàng)新技術(shù)成果轉(zhuǎn)化為團體標準，形成“國標守住底線，團標推動創(chuàng)新”的互補格局。通過標準體系的持續(xù)完善，筑牢新能源汽車動力電池產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的制度基礎(chǔ)。

2.2 強化技術(shù)研發(fā)和檢測設(shè)備的更新

隨著動力電池能量密度越來越大，結(jié)構(gòu)設(shè)計越來越復(fù)雜，常規(guī)檢驗檢測技術(shù)和裝備已經(jīng)很難滿足精準檢測的需要。外觀檢測中，人工目視或者單純的光學(xué)檢測方法都不能對微小缺陷進行有效識別，很難達到高精度的品質(zhì)控制。對內(nèi)部性能檢測而言，常規(guī)檢測設(shè)備并不能很好地模擬出動力電池實際運行過程中所面對的復(fù)雜運行狀態(tài)，從而造成檢測結(jié)果脫離實際應(yīng)用場景4。與此同時，檢測設(shè)備的自動化和智能化程度不高，存在大量的人工操作環(huán)節(jié)，不但效率低，還易引入人為誤差而影響結(jié)果的準確性，強化技術(shù)研發(fā)是檢測設(shè)備升級換代的當務(wù)之急。一方面加大智能化檢測技術(shù)研發(fā)投入力度，采用機器視覺、深度學(xué)習(xí)和人工智能等先進技術(shù)研發(fā)高分辨率、高靈敏度電池外觀缺陷檢測系統(tǒng)，該系統(tǒng)能自動識別電池表面劃痕、凹坑、焊點不良及其他各種缺陷，實現(xiàn)缺陷分類和嚴重程度評價，提高了外觀檢測效率和準確性。另一方面開發(fā)模擬復(fù)雜工況檢測裝備，搭建全氣候全場景測試環(huán)境。如開發(fā)多軸振動和高低溫高濕度環(huán)境綜合試驗裝置，用于模擬汽車在各種道路和氣候下運行過程中動力電池受力和溫度變化情況、濕度的改變，精確地評價電池實際運行時的可靠性和安全性，推動檢測設(shè)備數(shù)字化和網(wǎng)絡(luò)化改造，利用物聯(lián)網(wǎng)和大數(shù)據(jù)對檢測設(shè)備進行遠程監(jiān)控，自動校準和數(shù)據(jù)實時傳輸及共享，建設(shè)智能化檢測平臺以提升檢測設(shè)備使用效率和管理水平。鼓勵企業(yè)同高校和科研機構(gòu)進行產(chǎn)學(xué)研合作，加快新型檢測技術(shù)研發(fā)和應(yīng)用，促進檢測設(shè)備產(chǎn)業(yè)升級。

2.3健全安全檢測體系和加強風險預(yù)警

近年來新能源汽車由于動力電池而導(dǎo)致的自燃、爆炸等安全事故頻繁發(fā)生，對消費者生命財產(chǎn)安全造成了嚴重的威脅。安全檢測體系的健全需要從多維度出發(fā)。在測試項目中，擴大測試范圍，加入對電池熱失控蔓延特性的測試，模擬電池模組中某一單體發(fā)生熱失控時模組中熱量的轉(zhuǎn)移過程和蔓延范圍，對電池模組熱管理系統(tǒng)及安全防護措施效果進行評價。對電池系統(tǒng)進行電氣絕緣性能試驗，測試電池系統(tǒng)絕緣電阻在受潮、振動等惡劣環(huán)境中的變化情況，防止因電氣短路造成安全事故。強化電池老化衰減測試，并采用加速老化試驗等手段對電池不同服役階段性能變化規(guī)律及安全風險的演變趨勢進行研究5。在檢測技術(shù)上，引進先進傳感器技術(shù)、紅外熱成像技術(shù)和聲學(xué)檢測技術(shù)，以達到實時監(jiān)控電池內(nèi)部溫度、壓力和氣體成分的目的，并適時捕捉其安全性能微小變化。采用大數(shù)據(jù)和機器學(xué)習(xí)的方法深度挖掘和分析海量檢測數(shù)據(jù)，并構(gòu)建電池安全風險預(yù)測模型。該模型可對電池性能參數(shù)和安全風險進行關(guān)聯(lián)學(xué)習(xí)，對熱失控和短路等安全事故的發(fā)生概率進行預(yù)先預(yù)測、及時預(yù)警以采取適當防范措施，建立完善安全事故應(yīng)急預(yù)案，強化檢測人員安全培訓(xùn)和應(yīng)急演練，增強突發(fā)安全事故處置能力，保障檢測期間人員和裝備安全等。

2.4提高檢測機構(gòu)的資質(zhì)管理和能力建設(shè)水平

政府部門要嚴把檢測機構(gòu)入境關(guān)，綜合考核檢測機構(gòu)人員資質(zhì)、設(shè)備配置、場地條件和品質(zhì)管理體系，建立動態(tài)監(jiān)管機制，定期開展檢測機構(gòu)監(jiān)督檢查和能力驗證工作，對達不到要求的責令限期改正，改正后達不到要求的撤銷檢測資質(zhì)并嚴格退出機制。加強對檢測機構(gòu)的人員培訓(xùn)，通過舉辦行業(yè)培訓(xùn)，學(xué)術(shù)交流和技能競賽等各種形式促進檢測人員專業(yè)知識和技能水平的提高。需要檢測人員既具有電池化學(xué)、電化學(xué)和材料科學(xué)方面的專門知識，又熟悉各種檢測標準和技術(shù)，并具有較好的數(shù)據(jù)分析和解決問題的能力。鼓勵檢測機構(gòu)聯(lián)合高校和職業(yè)院校培養(yǎng)訂單式人才，向行業(yè)提供專業(yè)檢測人才。促進檢測機構(gòu)強化質(zhì)量管理體系，引進先進管理理念和手段，建立和完善從樣品受理、檢測實施、數(shù)據(jù)處理和報告出具等全過程品質(zhì)控制制度，保證檢測過程的規(guī)范和檢測數(shù)據(jù)的準確可靠。鼓勵檢測機構(gòu)加人國際試驗室認可行列，增強檢測能力和國際競爭力，建設(shè)一批具有先進技術(shù)、規(guī)范管理和較高公信力的第三方檢測組織，為我國新能源汽車用動力電池行業(yè)發(fā)展提供保障。

3結(jié)束語

對新能源汽車動力電池進行檢驗檢測，是確保產(chǎn)業(yè)安全和可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵防線。面對我國現(xiàn)行標準體系、技術(shù)設(shè)備、安全評估和機構(gòu)能力存在的問題，需要通過建立全生命周期監(jiān)管機制來促進標準統(tǒng)一、技術(shù)革新和能力升級。唯有多方協(xié)同、系統(tǒng)施策，才能破解檢測難題，筑牢品質(zhì)根基，助力我國新能源汽車產(chǎn)業(yè)在全球競爭中占據(jù)領(lǐng)先地位，為“雙碳”目標的實現(xiàn)和綠色交通的轉(zhuǎn)變提供了堅實的支持。

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（編輯楊凱麟）