7月6日,國家標準《電力儲能用鋰離子電池》征求意見稿發(fā)布,該標準修編保持GB/T 36276-2018原章節(jié)總體結(jié)構(gòu)基本不變,對標準細節(jié)進行了增刪和修改,如新增了正常工作條件,規(guī)定了工作環(huán)境的溫度、濕度、海拔等要求,其中工作海拔被劃分為高于2000米和低于2000米,要求對2000米應(yīng)用的產(chǎn)品開展高海拔性能測試。電池聯(lián)盟認為,結(jié)合具體應(yīng)用場景制訂或修訂相應(yīng)電池標準具有針對性,從現(xiàn)有標準來看,國內(nèi)鋰離子電池標準呈現(xiàn)應(yīng)用場景細分化趨勢,其實質(zhì)是企業(yè)電池產(chǎn)品根據(jù)市場需求細分化,而團體標準在細分化進程中起到引領(lǐng)示范作用。
01
國內(nèi)鋰離子電池產(chǎn)品標準
呈現(xiàn)應(yīng)用場景細分化趨勢
鋰離子電池各應(yīng)用場景技術(shù)標準在頂層設(shè)計方面已早有布局。工信部2016年發(fā)布了《鋰離子電池綜合標準化技術(shù)體系》,該文件是我國鋰離子電池行業(yè)立項、編制標準的重要依據(jù)。文件中的鋰離子電池綜合標準化技術(shù)體系主要包括基礎(chǔ)通用、材料與部件、設(shè)計與制程、制造與檢測設(shè)備、電池產(chǎn)品5大類。其中,在電池產(chǎn)品這一大類上,根據(jù)主要功能分成消費型、動力型、儲能型和其他等,根據(jù)具體應(yīng)用領(lǐng)域,細分為便攜式電子設(shè)備、便攜式醫(yī)療設(shè)備、電動車、電動自行車、電動工具、電池儲能等多個具體應(yīng)用領(lǐng)域。在標準體系頂層設(shè)計方面,已針對不同應(yīng)用領(lǐng)域的鋰離子電池標準進行了提前布局。
圖一:我國鋰離子電池綜合標準化技術(shù)體系框架
來源:工信部《鋰離子電池綜合標準化技術(shù)體系》
表1:我國部分鋰電池標準
注:本表為不完全統(tǒng)計,不同場景下的梯次利用電池相關(guān)標準不納入統(tǒng)計范圍。
來源:公開資料整理
近年來我國鋰電池國標、行標和團標已呈現(xiàn)應(yīng)用場景細分化的趨勢。在整理的48項鋰離子電池技術(shù)標準中,已發(fā)布的國家標準有12項(另有5項仍在進行編制),行業(yè)標準10項,團體標準26項。2016年以后發(fā)布的標準有38項,占比79.1%,主要是針對電動自行車、電力儲能、通信、平衡車、便攜式家用電器、便攜式警用設(shè)備等具體應(yīng)用領(lǐng)域中鋰離子電池的技術(shù)性能、測試方法進行規(guī)范的標準。我國鋰電池標準應(yīng)用場景細分化趨勢還具體體現(xiàn)在:2001年發(fā)布的國標《電動道路車輛用鋰離子蓄電池》,到2020年已細分完善出電動汽車、電動摩托車等相關(guān)國標;在2014年國標《便攜式電子產(chǎn)品用鋰離子電池和電池組安全要求》的基礎(chǔ)上,于2020年發(fā)布了便攜式家用電器用、便攜式警用裝備用等細分領(lǐng)域的行標,于2020–2021年發(fā)布了無線耳機用、電子煙用等細分領(lǐng)域的團標。
02
標準應(yīng)用場景細分化的實質(zhì)是
企業(yè)電池產(chǎn)品根據(jù)市場需求細分
我國電池企業(yè)的鋰離子電池產(chǎn)品已廣泛應(yīng)用于諸多細分領(lǐng)域。在這些領(lǐng)域中,我國鋰電池有著良好的市場表現(xiàn)。例如,2021年我國消費型電池產(chǎn)量達72.0GWh,廣泛應(yīng)用于手機、筆記本、耳機等數(shù)碼產(chǎn)品。在新能源汽車領(lǐng)域,2021年我國動力電池裝車量達154.5GWh,共計58家電池企業(yè)實現(xiàn)裝車配套。在儲能領(lǐng)域,2021年中國儲能鋰電池總出貨量為37GWh,其中電力儲能占比47%、通信儲能占比33%、家庭儲能占比15%、便攜式儲能占比3%,其他儲能2%,參與儲能市場的包括寧德時代、國軒高科、中創(chuàng)新航、蜂巢能源等諸多企業(yè)。
不同領(lǐng)域的產(chǎn)品需求差異較大,所以需要細化標準以對相關(guān)電池產(chǎn)品進行更好的規(guī)范。在工信部發(fā)布的《鋰離子電池行業(yè)規(guī)范條件(2021年版)》中,對不同類型的電池提出了針對性的要求,動力型電池要求循環(huán)壽命≥1000 次且容量保持率≥80%,而儲能型電池要求循環(huán)壽命≥5000 次且容量保持率≥80%。即使同為動力型電池,純電動汽車使用的是能量型動力電池,而混動車(包括油電混動和插電式混動)的電池由于要頻繁大功率放電,所以更傾向于使用功率型電池,前者要求電池組(三元)能量密度≥150Wh/kg,后者則要求電池組功率密度≥350W/kg。同為儲能型電池,便攜式儲能和固定式電網(wǎng)儲能對電池系統(tǒng)的體積、重量、安全性等要求顯然是有區(qū)別的。與常規(guī)環(huán)境相比,爆炸性環(huán)境用鋰電池需要有防爆安全技術(shù)方面的要求。高寒地區(qū)鋰離子動力電池需要有更強的耐寒性,所以T/GHDQ 4—2017對零下20℃、零下30℃和零下40℃溫度下的動力電池包性能指標進行了規(guī)定,而一般標準只在零下20℃至零上55℃溫度范圍內(nèi)對動力電池性能指標進行規(guī)范要求。諸如此類電池產(chǎn)品由于所涉應(yīng)用場景不同,對其電性能、安全性等方面提出了不同要求,所以需要具有區(qū)別性的標準對電池產(chǎn)品進行規(guī)范,以保證相關(guān)產(chǎn)品適用于具體場景,從而更好地滿足市場需求。
03
團體標準在標準應(yīng)用場景細分化進程中
發(fā)揮引領(lǐng)示范作用
當下鋰離子電池技術(shù)快速發(fā)展和迭代,團標由于制訂周期比國、行標短,能更快速地響應(yīng)創(chuàng)新和市場對標準的需求。我國《鋰離子電池行業(yè)規(guī)范條件》自2015年首版發(fā)布以來已更新三版(最新版即上文提及的《鋰離子電池行業(yè)規(guī)范條件(2021年版)》),對鋰電池技術(shù)標準做出新的規(guī)定,其中消費型單體電池能量密度要求已經(jīng)從2015年的≥150Wh/kg變?yōu)?021年的≥260Wh/kg,可見鋰電池技術(shù)迭代快速。而國標和行標由國家相關(guān)部門進行發(fā)布實施,制訂周期一般要2年左右,長則3-5年,難以及時地對電池產(chǎn)品技術(shù)進行規(guī)范。表一中正在審查的《便攜式電子產(chǎn)品用鋰離子電池和電池組 安全技術(shù)規(guī)范》于2018年開始立項,目的是代替2014發(fā)布的《便攜式電子產(chǎn)品用鋰離子電池和電池組安全要求》,但目前仍未發(fā)布實施。相比之下,團標由協(xié)會等社會團體發(fā)布實施,制訂周期一般在半年以內(nèi),可以及時地對新的電池產(chǎn)品技術(shù)進行規(guī)范。
團標填補了鋰電池國、行標在部分應(yīng)用場景下的空白。國、行標與團標雖然都屬于我國標準體系范疇,但定位有所區(qū)別。國、行標所規(guī)范的主要是對我國經(jīng)濟技術(shù)發(fā)展或行業(yè)發(fā)展具有重大意義、需要在全國或全行業(yè)范圍內(nèi)統(tǒng)一的技術(shù)要求,一般不會涉及太具體的應(yīng)用場景;而團標針對創(chuàng)新和市場需要,能夠?qū)唧w應(yīng)用場景下的技術(shù)標準進行規(guī)范。近五年我國鋰離子電池團標所涉應(yīng)用場景如特種驅(qū)動用、電子煙用、軌道交通用、爆炸性環(huán)境用等,在標準應(yīng)用場景細分化進程中發(fā)揮了引領(lǐng)示范作用。
近年來,中國電子節(jié)能技術(shù)協(xié)會電池專委會組織編制了《鋰離子電池產(chǎn)品碳足跡評價導則》、《動力鋰離子電池回收利用企業(yè)綠色工廠評價要求》等多項鋰電池行業(yè)相關(guān)團標。在鋰電池標準應(yīng)用場景細分化進程中,專委會也愿與企業(yè)一道,積極參與不同應(yīng)用場景下的鋰電池標準編制工作,完善我國鋰電池標準體系,為電池產(chǎn)業(yè)和企業(yè)發(fā)展貢獻一份力量。
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