其实温度是一个非常重要的参数，不要直接去测电池系统，先要从电芯开始测。因为你更早的去从电芯层面开始进行测试，能够很好的让你确保说你知道这个电池系统的风险在哪里。

本文为NE时代和同科芯能于10月16-17日联合主办的"2019中日韩下一代新能源汽车电池技术大会"演讲嘉宾的现场实录。

演讲人：Johannes Roessner 南德认证检测(中国)有限公司全球动力电池测试部经理

演讲主题：高标准动力电池测试

谢谢主办方的邀请，我叫Johannes Roessner，任职于TÜV SÜD，主要做电池测试，在电池测试方面我们在全球都布局了相关实验室。 首先给大家介绍一下南德，然后我来跟大家讲讲为什么需要做测试，怎么考虑。 我们是一家全球化公司，150多年前在第一次工业革命的背景下成立，前身是巴伐利亚锅炉检测协会。 当时，一些蒸汽锅炉操作员成立了这家机构去检测蒸汽锅炉的质量。 现在我们的一个使命就是帮助公司做更安全的生产。 我们在世界范围内一共有1000多个办公点，其中25个在中国，我们在中国的员工一共有2000多名。 南德做了很多事情，其中就有电动出行服务，这里覆盖的地方有很多，包括电动车、电动自行车等，我这边主要讲的当然是电池测试。

在电池测试方面我们也有全球分布，目前南德已经有8个已成立的电池实验室，还有一个正在建设的广州实验室。 另外我们刚刚确定将于明年在泰国成立一个新的电池实验室，能够满足当地的需求。 我们做测试会根据标准来，同时也根据整车厂的需求。 从标准的角度上来说，尤其对于电动汽车来说，我们主要有这些标准，比如说在欧盟这一边UNECE是用于欧洲以及非洲一些国家，而美国对于电动汽车的认证方法则完全不同，在中国我们则有GB/T，以及新的GB标准。 无论是UNECE和美国的还是中国的，对于你汽车的销售是必要的，当然在销售的过程当中，你会在他们的心中构成很多的一些期待。 UNECE只覆盖一些最基础的东西，比如说一个新电池的安全性，你需要通过UNECE测试，但是他能否在5万公里之后依然保持安全性，没人知道，或者UNECE不知道。 GB范围更广，涵盖更多的角度，但是它也是进行新电池的测试，同样没有考虑验证在5万到10万公里之后这个电池的安全性能怎么样。

但是，每个整车厂其实都需要知道他们在消费者心中所创造的预期是什么，然后来反推他们需要实现什么工作，以及对我的品牌形象来说哪些很重要。 客户的那些期待这边稍微列举了一些，最下面的这个最基础的也就是新电池的安全，这对于认证来说很重要，在金字塔塔尖的还有一个预期是有关电池回收的考虑。 也就是说我们的车主是否要花钱才能够回收电池，还是能在回收上能够获得一些收入，不同的整车厂有不同的方式来满足需求，很多人觉得回收或者报废考虑不重要，另外一些则投入了大量的精力。 换句话来说我们用这张图片来表示，这个是安全的r100和GB/T这边所奠定的是一个基础性的标准，也就是每一个在市场上的整车厂都需要去满足这个区域的要求。 再往上，还有行业标准，比如在德国有VDA标准，还有LV标准，124、127等等。 这个是行业共同设计的标准，因为他们不希望构成竞争，这主要是有跟安全相关的，另外如果有这些行业标准的话，你可以倒逼供应商去满足同一标准。 然后对于整车厂来说他们很有可能在没有标准的情况下就选更便宜的那个。

但同时消费者心中的预期还包括着产品的可靠性和质量管理，如果你做到这些的话，你就能脱颖而出。 这个企业标准的设置，能够让你有一种区隔点，把你和竞争对手区隔来看，很多的一些德国整车厂，他们就是通过这些标准的制定，进入到了高级市场上级市场，然后创造了那种品牌形象让消费者觉得车可以用很长的一段时间，品牌也能一持续50-100年的时间，非常可靠。 因此，企业标准是打造自己竞争力的一种方式，当然整车厂对于这些问题的答案是不一样的，比如说这个产品的责任应该给谁他们的答案就不一样，这也决定了测试的方法。

如果这些问题不解决的话就会有很多召回的事件，给到大家几张截图，是过去几个月当中所出现的情况。 出现了一些自燃，政府就强迫说整车厂要召回去检查一下汽车质量，其实在欧洲也是一样的。 对于特斯拉也是一样的。 即使你的测试水平很高，由于你不知道实际路况，实际使用的情况，很有可能因为你预估错误或者你忽略了一些环节，这些地方其实不可避免，你可能在发展过程当中会有几次召回，但是你的目标是尽量减少召回数量，因为它们的成本很高对于你的声誉也不好。

南德建议各整车厂在设计新模组的时候应该做什么事情呢?我觉得应该先从单体的评估开始，然后再深入，去评估我们这个单电芯和模组的寿命，包括环境对它的影响，温度对它的影响。 然后再做电池包的确认，最后做失效分析和复现，或者测试。 如果你知道在原型当中出现了什么问题，也就是说上一代的汽车因这个原型出现了什么失效故障，你在有了新电池之后在用同样的条件，希望去复现这种故障来确保认证不会出现问题，但是在认证之后这个生产的验证应该继续下去。 也就是说你要确保你的产线产品能够经过验证，持续满足你对客户的承诺。 这个测试线其实很长，但其实这要比直接测最终产品更加有效率。 我可以给大家说说在德国有一个客户，他给我们打电话说他们很紧迫的需要一个测试，因为他们需要测试数据才能够开始电池的真正量产。 我们就要设置测试，加载极端的压力，当时他们还有一个争论，就是希望能够有一个短测试，就确保说这个测试完之后这个电池能在车里用。

但是在我们停止了短期测试之后就发现电池燃烧了，我们的这个客户其实也待在我们的实验室当中也目睹了这一刻，他们就希望给总部发一个消息说，同意他们去进行长时间的测试验证。 这个测试失效，在电芯当中包括在整个电池包当中他们都需要去在生产前再花1.5年的时间去进行设计的修正，这种其实要比一开始就对于电芯和模组进行测试所产生的成本要大很多。 因此，我们其实非常建议各位做更多的测试，因为现在电池变得越来越复杂了，我们也听到了有比如说像有高镍的电池，包括高密度的电池，也就是当电池包的能量密度越来越大，风险产生的几率，例如热失控，也会更高的，同时它也会使电池的衰减速度更快。

我们也是希望人们在驾驶电动车的时候，真正的能够实现安全，而不是说看到他们的车在驾驶到一半的时候自燃，或者说在路当中就出现了一些因为电池所导致的故障。 尤其是当我们看到要有高密度，有高能量把所有的这种特性都叠加在一起，其实这本身就是一个非常有风险的行为。 所以我们必须了解的是，哪些因素会威胁电池的安全。 这些因素有外部的，比如化学的，像我们冬天在马路上，路上可能会有一些盐，尤其是在北方你必须要铺盐来溶雪。 比如你做电池更换，你从地上把电池捡起来又会有一些外部的破露风险，这些都可能是老化电池的因素。 也有的因素来自电池本身，比如说电池的漏液，当一个电芯漏液了之后，其他电芯怎么办。 此外，压紧力也是一个非常大的话题，你不知道电池内部本身的积压是多少，或者说往外产生的这种压力是多少，有些时候这种影响是非常小的，但是长期的影响来看在积累之下的这种影响是非常大的。 另外我们认为温度是非常重要的一个因素，温度尤其是说到非对称性的一些散热，比如说我们几个电芯之间的散热是不平衡的话，那就会造成自我出现一些内部的问题。

如果我们来总结一下这些因素的话，其实最关键的还是温度。 因为温度越高，通常就会导致很多的流程或者说是步骤会被加速，同时如果你温度很高的话，一下子暴露在低温度的话，甚至说你有一些碰撞或者摇晃，可能会对于内部的材料又会产生一些影响。 所以我们认为其实温度是一个非常重要，是各位要审时度势的一个参数。 另外想跟各位强调的一点，建议各位以一种智慧的方式去测试，不要直接去测电池系统，先要从电芯开始测，想想电芯对于整个电池包的影响会有多少，这样也会省钱也会省时，因为你更早的去从电芯层面开始进行测试，能够很好的让你确保说你知道这个电池系统的风险在哪里。 重要的一点就是需要合理的进行测试，测试完之后拿到这些数据也能够以合理的方式去进行解释。 也能够很好的了解高密度组装之后会产生什么样的影响。 比如说我们要解读测试数据，或者如何进行设定一个良好的测试，可以跟各位分享一下我们做测试的方式。 其实我们为客户做很多的测试，通常来讲我们的一些客户是希望他们的测试是完全保密的，我肯定没法直接把他们所做的测试告诉各位。 但是我们能够给各位展示的是我们对政府研究所做的一些测试。

这个是给美国的交通安全机构所做的一个测试，也就是他们担心当电动汽车如果被洪水淹没会发生什么情况，有很多的企业就说我们能够解决这个问题，我们就获得了这个测试机会，我们就把这40辆企业说没有问题的车在我们的实验室中进行淹没，有些车是完全没有反应，也就是说洪水淹过来完全没有问题，有些出现了一些底部的水进入到了电池当中，电池就开始自燃了。

我们来讲这个电池测试的一个整体情况，这也是为什么我们作为南德要来到这边，希望能够告诉各位能够以非常安全的方式去进行测试的，而且做测试的时候能够保证各位不会受伤，哪怕整个电池包会出现整体燃烧的情况。

另外介绍一下为什么各位要找我们南德来进行测试，尽管说没办法跟各位讲我们的每一个优势。 第一点我们有全球的业务，已经测试了超过8万组的电池包，有很丰富的经验，来处理各种类型的电池。 第二点，我们测试的项目，覆盖了从电芯到模组到系统及其生产的验证。 有些我们的测试还是策略方向，比如说我们会关注它的温度，越来越多的客户选择测试的就是他们让我们给他们做这个冷却的一些策略的验证，他们希望我们帮他找到最好的冷却的策略。 这些图片是我们的实验室的一些图片，能够给各位看看我们的测试能力。 这是我们环境类的一些测试设备的布置，能够帮助各位来进行串行序列的测试。

另外一点想跟各位讲的是，大家在其他的场合也听到过我们公司，一个就是关于认证标识，比如说我们有一些标识是给电动汽车做的认证标识，包括还为电池电芯做的一些认证的标识。 我们会颁一个证书证明说你这个电芯是安全的。 无论是生产商来讲，还是说电池商来讲，这种认证的都是可能会让各位感兴趣的，如果大家有兴趣也是随时可以和我们联系。 另外一点讲到就是特地为电动汽车来讲，其实我们也有全球准入的一些能力，就是换句话说我们能够帮助你能够建一些能力进入到国外的一些市场，这可能是各位迫切需要的。

最后跟各位来讲的是，电池测试其实不仅仅只是安全性测试，不仅仅只是环境测试，或者说是性能测试。 我们也是做很多的EMC测试，包括还有一些失效分析。 任何与电池相关的一些内容我们都能够支持各位。 近期，我们常州实验室即将迎来开业典礼，希望大家有机会加入，到时候我们也会有一些研讨会，不同的公司，不同的嘉宾来进行演讲，大家感兴趣可以来到我们的会议。

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