新能源汽车服役动力电池商业化检测研究

张连忠

（安徽绿莲子德慧能源科技有限公司，滁州 239000）

0 引言

国家从2009 年实施的“十城千辆”工程开始，各部委不遗余力的大力推广新能源汽车，以期新能源汽车产业能实现中国汽车工业“弯道超车”的梦想。2010 年以来，国家在财政补贴、税收优惠、产业扶持、示范运营、标准制定以及联盟建立等多方面出台相关政策为处于发展初期的新能源汽车保驾护航，特别是《节能与新能源汽车产业发展规划(2012—2020 年)》的出台标志着新能源汽车产业驶入产业化发展的快车道。

据公安部统计，截至2022 年9 月底，全国新能源汽车保有量达1149 万辆，占汽车保有量的3.65%。2022 年前三季度，全国新注册登记新能源汽车371.3 万辆，同比增加184.2 万辆，增长98.48%，占汽车新注册登记量的21.34%。仅第三季度，新注册登记的新能源汽车达149.5 万辆[1]，新能源汽车保有量呈持续高速增长趋势。

最近几年新能源汽车自燃、起火等安全事故频发。2020 年国内有报道的自燃起火事故共61 起，事故原因占比较大是动力电池问题。相较于传统燃油车，新能源汽车的大容量动力电池，在过充、过热、内短路、外短路以及机械触发等因素下，容易诱发热失控，而且起火后扑救难度大，复燃风险高。随着行业的快速发展，安全问题已经成为新能源汽车产业发展的关键，必须引起相关部门以及行业的重视。

为此，开展新能源汽车服役动力电池检测业务是行业所需。这需要在国家、行业和地方层面出台服役动力电池检测业务政策和标准，指导分级开展商业化检测业务，协同全产业链企业间分工合作。同时，加强行业监管和自律，从国家和行业层面设计检测数据安全管理，对商业化检测数据的采集、管理、挖掘和分享等做出规范[2]，使之更好地服务新能源汽车产业链企业、监管部门、用户和金融保险等衍生业务，营造新能源汽车产业链企业友好生态圈，促进行业良性发展。

1 国家、行业和地方层面加快出台服役动力电池检测业务政策和标准

2020 年10 月20 日，国务院办公厅颁布的《新能源汽车产业发展规划（2021—2035 年）》，进一步明确了未来新能源汽车的发展目标：到2025 年新能源汽车新车销量占比要达到25%左右，到2035 年国内公共领域用车全面实现电动化，新能源汽车产业发展已成为不可逆转的战略方向[3]。

虽然产业发展已实现弯道超车，但基础工作还相对薄弱，尤其是在役动力电池检测环节。行业监管机构也缺乏相应手段评估新能源车辆状况，需要从第三方角度开展电池一致性核查工作，但仅仅依靠车载BMS 来读取数据是不可信的。此外长期不进行检测的新能源汽车存在安全隐患。只有通过定期检测及时发现可能存在风险的电池，通过异常指标提前预警有潜在风险的电池，才能提前进行干预性维修，避免风险。要做到这点，需要国家、行业和地方层面加快出台服役动力电池检测业务政策和标准。

首先，从国家和地方产业规划的层面及时出台行业监管方向性指导性意见，解读检测业务监管开展趋势，释放未来政策可期。其次，重视发挥行业协会和地方产业链企业的作用，尽早起草和出台团体标准和地方标准，经过实践进一步提升为行业标准和国家标准，这样检测业务开展有规可循，有据可依。再次，鼓励地方开展先行先试，分类开展专业检测和普及检测业务，配套地方标准和监管规则试行，激活市场主体功能。

2 检测业务商业化应用催生检测设备迭代发展

当前的动力电池检测手段存在一些短板。检测机构、电池厂商等开展检测业务，需将电池从车身进行拆卸，检测完成之后再装配到车身，对于健康电池来说，此过程没有必要。检测时需要进行一系列繁琐业务流程，耗时较长，这期间影响用户的正常使用。另外，因耗费人工和场地等成本，每次的检测费用也较为高昂。最大的难题是，由于动力电池品牌众多，各家性能参差不齐，单一厂家无法对其他厂家电池进行检测，通用性不足[4]。

首先，要实施动力电池商业化检测，首先确立专业检测主体。行业治理需要第三方检测机构或国家授权独立检测机构承担此责任，如授权检测中心、计量科学研究院等专业机构。

其次，创新专有设备和检测方法。鼓励检测设备研发和技术攻关，针对不同的商业检测业务应用场景，将检测设备分为专业型和普及型。专业型适用于行业监管和第三方强制检测机构，检测内容和手段侧重产品品质管理和本质安全；普及型适用于充换电站和新能源汽车售卖场所，检测内容和手段侧重产品使用性能。无论哪一种类型检测均需要快速准确低成本，在线充检一体机设备研制是较好解决路径（图1）。

图1 在线充检一体检测设备系统架构图

再次，检测业务和动力电池运维管理相结合，使新能源汽车运营性能数据在专业检测机构、新能源汽车运营商、整车厂商和电池厂商等之间共享，通过数据挖掘推动技术进步和产业升级。

目前，在细分检测业务商业化的应用需求下，业内新型一体化充检设备已经迭代到第二代，未来将会以更快速度迭代发展。

3 新能源汽车服役动力电池检测业务的应用与推广

3.1 分级开展新能源汽车服役动力电池商业化检测业务

在实践中，新能源汽车服役动力电池商业化检测业务的开展，遵循行业监管和市场化兼顾原则。检测业务分三级开展，即市场培育级、市场推广级和专业级。先行开展市场培育级，以吸引用户、运营商和车企等多方参与。

A 级：市场培育级。从新能源汽车充换电端着手，在具备检测功能的充电桩上充电，或换电站换电池时自动完成检测。用户手机下载APP 操作，即可获取检测数据，付费后下载简易电子报告。该检测业务可以由充电运营商推广，像国家电网、中国南方电网等。

B 级：市场推广级。从线上线下新能源汽车售卖端着手，用户提新车时，将检测业务纳入新车保养选项中。当车辆按公里数保养时，由4S 店提供全面精准的检测报告。市场培育级和市场推广级的普及型线上检测业务流程如图2 所示。

图2 普及型线上检测业务流程示范图

C 级：专业级。从第三方检测机构着手，由专业检测中心进行并出具检测报告。该级业务可用于国家和行业强制检测，弥补新能源汽车年检的行业空白，并可拓展到新能源二手车交易评估、新能源汽车保险理赔以及动力电池梯级利用和退役回收等。

3.2 按照市场化分工对业务链环节参与主体分工

3.2.1 运营商定位

国内头部运营商在开展充电业务时，可以发挥充电运营企业本质需求。尤其是国家电网、中国南方电网等骨干企业，布置一定占比带有检测功能的充电桩（即充检一体桩）。充电桩在车辆充电时采集相关核心数据，通过算法完成在线检测，并将关联数据同步网传至国家数据中心[5]。长期下来，电池使用状况通过长时间的跟踪收集，为后续的电池梯次利用、回收提供基础数据保障，也为新能源汽车保险业务开展提供支撑。

3.2.2 设备供应商定位

设备供应商提供软件系统和硬件服务，不收集原始数据，设备采集电池数据后直接流向运营企业的数据中心。不同运营企业都须将后台数据上传至国家数据库，数据面向监管部门，可有偿提供给企业与用户。数据流为国家相关部门的政策制定提供数据支持，也作为动力电池梯次利用、回收的数据支撑。市场培育级和市场推广级充检一体检测设备开发模式如图3 所示。

图3 充检一体检测设备开发模式图

3.2.3 专业监管机构或第三方授权检测机构

专业监管机构或第三方授权检测机构可以按照行业或地方标准和政策文件培训从业人员和添置专利设备，规范建立检测场所，开展强制检测业务以及二手车评估、性能评价等业务，并出具专业第三方检测业务报告。通过业务持续开展，专业监管机构或第三方授权检测机构可以不断增强公信力，增强新能源汽车消费信心，活跃二手新能源汽车市场。

4 加强行业监管和自律，从国家和行业层面构建检测数据安全管理

在开展专业检测业务的同时，从国家层面委托专门机构从行业监管出发，构建大数据管理架构，纳入国家大数据管理中心。数据层级纵向结构分数据云、区域数据服务器和运营商服务器等，通过车桩网物联方式和无线数据传输完成数据交互[6]。对检测数据实行有偿或无偿授权使用，授权权限由国家大数据管理中心或行业监管部门发布和过程控制。

5 结束语

本文对新能源汽车服役动力电池检测业务研究发现，该业务的开展可以保持新能源汽车行业健康有序发展，营造良好业务生态圈。同时，新能源汽车服役动力电池全生命周期健康安全运行理念也能够落地。通过推动行业建立以物联车、桩、网为基础的多位一体数据管理结构，充检一体的在线检测方式，以及实时采集交互数据、深度数据挖掘和叠加预防性修复维护等手段，更好地服务新能源汽车产业。随着新能源汽车服役动力电池检测业务的广泛开展，还能够加快新型充检一体桩的快速研制和应用，多能互补、充放兼容将成为常态，清洁能源将得到充分利用，使得基础用能更有智慧，提升整个社会安全经济用能。