【分析】锂电池标准应用场景细分化 团标发挥引领作用

时间:2022-07-18 18:08来源:EVCloud 作者:EVCloud
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 前言
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       7月6日,国家标准《电力储能用锂离子电池》征求意见稿发布,该标准修编保持GB/T 36276-2018原章节总体结构基本不变,对标准细节进行了增删和修改,如新增了正常工作条件,规定了工作环境的温度、湿度、海拔等要求,其中工作海拔被划分为高于2000米和低于2000米,要求对2000米应用的产品开展高海拔性能测试。电池联盟认为,结合具体应用场景制订或修订相应电池标准具有针对性,从现有标准来看,国内锂离子电池标准呈现应用场景细分化趋势,其实质是企业电池产品根据市场需求细分化,而团体标准在细分化进程中起到引领示范作用。

01

国内锂离子电池产品标准

呈现应用场景细分化趋势

 

 

锂离子电池各应用场景技术标准在顶层设计方面已早有布局。工信部2016年发布了《锂离子电池综合标准化技术体系》,该文件是我国锂离子电池行业立项、编制标准的重要依据。文件中的锂离子电池综合标准化技术体系主要包括基础通用、材料与部件、设计与制程、制造与检测设备、电池产品5大类。其中,在电池产品这一大类上,根据主要功能分成消费型、动力型、储能型和其他等,根据具体应用领域,细分为便携式电子设备、便携式医疗设备、电动车、电动自行车、电动工具、电池储能等多个具体应用领域。在标准体系顶层设计方面,已针对不同应用领域的锂离子电池标准进行了提前布局。

 

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图一:我国锂离子电池综合标准化技术体系框架

来源:工信部《锂离子电池综合标准化技术体系》

 

表1:我国部分锂电池标准

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注:本表为不完全统计,不同场景下的梯次利用电池相关标准不纳入统计范围。

来源:公开资料整理

 

近年来我国锂电池国标、行标和团标已呈现应用场景细分化的趋势。在整理的48项锂离子电池技术标准中,已发布的国家标准有12项(另有5项仍在进行编制),行业标准10项,团体标准26项。2016年以后发布的标准有38项,占比79.1%,主要是针对电动自行车、电力储能、通信、平衡车、便携式家用电器、便携式警用设备等具体应用领域中锂离子电池的技术性能、测试方法进行规范的标准。我国锂电池标准应用场景细分化趋势还具体体现在:2001年发布的国标《电动道路车辆用锂离子蓄电池》,到2020年已细分完善出电动汽车、电动摩托车等相关国标;在2014年国标《便携式电子产品用锂离子电池和电池组安全要求》的基础上,于2020年发布了便携式家用电器用、便携式警用装备用等细分领域的行标,于2020–2021年发布了无线耳机用、电子烟用等细分领域的团标。

 

02

标准应用场景细分化的实质是

企业电池产品根据市场需求细分

 

我国电池企业的锂离子电池产品已广泛应用于诸多细分领域。在这些领域中,我国锂电池有着良好的市场表现。例如,2021年我国消费型电池产量达72.0GWh,广泛应用于手机、笔记本、耳机等数码产品。在新能源汽车领域,2021年我国动力电池装车量达154.5GWh,共计58家电池企业实现装车配套。在储能领域,2021年中国储能锂电池总出货量为37GWh,其中电力储能占比47%、通信储能占比33%、家庭储能占比15%、便携式储能占比3%,其他储能2%,参与储能市场的包括宁德时代、国轩高科、中创新航、蜂巢能源等诸多企业。

 

        不同领域的产品需求差异较大,所以需要细化标准以对相关电池产品进行更好的规范。在工信部发布的《锂离子电池行业规范条件(2021年版)》中,对不同类型的电池提出了针对性的要求,动力型电池要求循环寿命≥1000 次且容量保持率≥80%,而储能型电池要求循环寿命≥5000 次且容量保持率≥80%。即使同为动力型电池,纯电动汽车使用的是能量型动力电池,而混动车(包括油电混动和插电式混动)的电池由于要频繁大功率放电,所以更倾向于使用功率型电池,前者要求电池组(三元)能量密度≥150Wh/kg,后者则要求电池组功率密度≥350W/kg。同为储能型电池,便携式储能和固定式电网储能对电池系统的体积、重量、安全性等要求显然是有区别的。与常规环境相比,爆炸性环境用锂电池需要有防爆安全技术方面的要求。高寒地区锂离子动力电池需要有更强的耐寒性,所以T/GHDQ 4—2017对零下20℃、零下30℃和零下40℃温度下的动力电池包性能指标进行了规定,而一般标准只在零下20℃至零上55℃温度范围内对动力电池性能指标进行规范要求。诸如此类电池产品由于所涉应用场景不同,对其电性能、安全性等方面提出了不同要求,所以需要具有区别性的标准对电池产品进行规范,以保证相关产品适用于具体场景,从而更好地满足市场需求。

03

团体标准在标准应用场景细分化进程中

发挥引领示范作用

当下锂离子电池技术快速发展和迭代,团标由于制订周期比国、行标短,能更快速地响应创新和市场对标准的需求。我国《锂离子电池行业规范条件》自2015年首版发布以来已更新三版(最新版即上文提及的《锂离子电池行业规范条件(2021年版)》),对锂电池技术标准做出新的规定,其中消费型单体电池能量密度要求已经从2015年的≥150Wh/kg变为2021年的≥260Wh/kg,可见锂电池技术迭代快速。而国标和行标由国家相关部门进行发布实施,制订周期一般要2年左右,长则3-5年,难以及时地对电池产品技术进行规范。表一中正在审查的《便携式电子产品用锂离子电池和电池组 安全技术规范》于2018年开始立项,目的是代替2014发布的《便携式电子产品用锂离子电池和电池组安全要求》,但目前仍未发布实施。相比之下,团标由协会等社会团体发布实施,制订周期一般在半年以内,可以及时地对新的电池产品技术进行规范。

 

团标填补了锂电池国、行标在部分应用场景下的空白。国、行标与团标虽然都属于我国标准体系范畴,但定位有所区别。国、行标所规范的主要是对我国经济技术发展或行业发展具有重大意义、需要在全国或全行业范围内统一的技术要求,一般不会涉及太具体的应用场景;而团标针对创新和市场需要,能够对具体应用场景下的技术标准进行规范。近五年我国锂离子电池团标所涉应用场景如特种驱动用、电子烟用、轨道交通用、爆炸性环境用等,在标准应用场景细分化进程中发挥了引领示范作用。

 

       近年来,中国电子节能技术协会电池专委会组织编制了《锂离子电池产品碳足迹评价导则》、《动力锂离子电池回收利用企业绿色工厂评价要求》等多项锂电池行业相关团标。在锂电池标准应用场景细分化进程中,专委会也愿与企业一道,积极参与不同应用场景下的锂电池标准编制工作,完善我国锂电池标准体系,为电池产业和企业发展贡献一份力量。

 

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(责任编辑:子蕊)
文章标签: 锂电池
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