电动汽车动力电池系统五大国标最详解读

1、电动汽车动力电池系统五大国标最详解读 导读导读 国标针对动力电池系统，建立了常规性能和功能要求，范围覆盖了电芯、模组、 动力电池包、动力电池系统这 4 个层级，产品类型包括混合动力、插电式/增程式混合动力、 纯电动乘用车和商用车，已基本上了构成了一个完整的体系。关键词：关键词：电池系统电动汽车国标针对动力电池系统，建立了常规性能和功能要求容量、能量、功率、效率、 标准循环寿命、工况循环寿命、存储、荷电保持、容量恢复、倍率性能、高低温性能等， 建立了安全防护要求操作安全、故障防护、人员触电防护、滥用防护、环境适应性、 事故防护、用户手册和特殊说明等，范围覆盖了电芯、模组、动力电池包、动力电池系统 这 4 个层级，产品类型包括混合动力、插电式/增程式混合动力、纯电动乘用车和商用车， 已基本上了构成了一个完整的体系。一、构建标准体系一、构建标准体系电动汽车早期的发展过程中，GB 或 GB/T 国家标准的缺失在一定程度上造成了行业的 良莠不齐和鱼龙混杂。仅依靠汽车行业的 QC/T 推荐标准作为一种参考，并不具有权威性和 广泛性，整车企业和电池企业要么茫无头绪，要么各行其是、各执一词，缺乏一个统

2、一的 衡量标准。随着 2015 年新版 GB/T 国家推荐标准的陆续发布，我国电动汽车产业围绕动力电池系 统已基本上构建了完整的标准体系，形成了行业的准入门槛，有利于行业的规范发展和优 胜劣汰。新国标在 2015 年 5 月颁布(部分标准将在 10 月份或年底颁布)，与旧标准之间有一年 的过渡期，从 2016 年开始，相关企业都将遵循新的标准进行相关检测。新国标与工信部 2015 年 3 月发布的汽车动力蓄电池行业规范条件一起，将加速动力电池行业的洗牌， 提高行业集中度水平。序号新标准旧标准1GB/T 31484-2015 电动汽车用动力蓄电池循环寿命要求及试验方法QC/T 743-2006 电动车用锂离子蓄电池2GB/T 31485-2015 电动汽车用动力蓄电池安全要求及试验方法QC/T 743-2006 电动车用锂离子蓄电池3GB/T 31486-2015 电动汽车用动力蓄电池电性能要求及试验方法QC/T 743-2006 电动车用锂离子蓄电池4GB/T 31467.1-2015 电动汽车用锂离子动力蓄电池包和系统第 1 部分：高功率应用测试规程5GB/T 31467.2-201

3、5 电动汽车用锂离子动力蓄电池包和系统第 2 部分：高能量应用测试规程6GB/T 31467.3-2015 电动汽车用锂离子动力蓄电池包和系统第 3 部分：安全性要求与测试方法7GB/T 18384.12015 电动汽车 安全要求 第 1部分：车载可充电储能系统GB/T 18384.12001 电动汽车 安全要求 第 1 部分：车载储能装置8GB/T 18384.22015 电动汽车 安全要求 第 2部分：操作安全和故障防护GB/T 18384.22001 电动汽车 安全要求 第 2 部分：功能安全和故障防护9GB/T 18384.32015 电动汽车 安全要求 第 3部分:人员触电防护GB/T 18384.32001 电动汽车 安全要求 第 3 部分:人员触电防护10 QC/T 897-2011 电动汽车用电池管理系统技术条件在本人的另外一篇文章中，曾论述过动力电池系统的安全防护主要在于如何防止电能 和化学能的非正常释放所造成的危险，相关内容详见动力电池系统安全分析和防护设计 一文。新版国标则完整的围绕电能和化学能的防护做了严格的规定，并明确了测试规范， 形成了较为完整的体系，从这方

4、面来讲，产品安全设计与国标的检验要求，殊途同归。标准防护目标层级GB/T 31485化学能单体/模组GB/T 31467化学能系统GB/T 18384电能系统GB/T 18387电磁能整车（涵盖电池系统）本文将系统的论述各项标准所规定的内容，对比新标准与旧标准的差异等，希望 能够为动力电池企业或整车企业的同仁，在标准的理解和运用方面提供一些帮助。 二、二、GB/T31484GB/T31484、GB/T31485GB/T31485、GB/T31486GB/T31486 解读解读GB/T31484、GB/T31485、GB/T31486 是由 QC/T743 标准演化而来，将 QC/T743 标准的 相关内容重新划分，并在此基础上进行升级，制订了更符合电动汽车实际使用情况的三份 独立的标准规范。首先是标准不再局限于锂离子电池这一类型的动力电池，而是包括所有的动力电池类 型。其次，针对模组的定义进行修改，不再强调 5 个或以上的电池单体进行串联，而是根 据实际产品中的串并联组合形式。第三，增加了动力电池包和动力电池系统的定义，将部 分测试覆盖到系统这一层级，显然更具有实际参考价值。第四，默认

5、的充放电倍率由 C/3(I3)提高到 1C(I1)，要求更严格。基本要求QCT 743-2006GB/T 31484、GB/T 31485、GB/T 31486电池类型锂离子电池未明确指定，包含各种类型动力电池样品级别单体，模组单体、模组、系统模组定义5 个或以上的单体串联1 个以上的单体串联、并联、串并联默认充放电倍率3/C1C每项测试样品数量单体 2 个，模组 1 个单体 2 个，模组或系统 1 个默认试验条件205相对湿度:25%85%气压:86kPa106kPa255相对湿度：15%90%气压：86kPa106kPa1.GB/T31484-20151.GB/T31484-2015 解读解读GB/T31484-2015 主要考核动力电池单体、模组和系统的循环寿命指标，涵盖了乘用车 和商用车两个不同的市场，以及功率型和能量型两种不同应用类型的动力电池。对于电池 单体和模组而言，大多数电池厂家的产品均可达到规定的要求，对于动力电池系统而言，系统设计和集成能力较弱的 pack 企业，将面临较大的挑战。相关检测内容如下表所示：序号检验项目适用范围 判定条件1室温放电容量（Ah）单体、模组

6、、系统单体：实测容量在额定容量的 100%110%之间，单体容量差异不超过 5%（一致性要求）模组或系统：实测容量在额定容量的 100%110%之间，样品容量差异不超过 7%（一致性要求）2室温放电能量（Wh）单体、模组、系统要求同上3室温功率单体、模组、系统未明确规定（应满足产品规格书要求）4标准循环寿命（1C 充放电循环）单体、模组以下条件满足 1 个就算合格：（1）500 次循环后放电容量大于初始容量的 90%（2）1000 次循环后放电容量大于初始容量的 80%5混合动力乘用车功率型电池工况循环寿命模组、系统按工况进行循环，总放电能量/初始额定能量500 时，计算放电容量和 5s 放电功率（应满足产品规格书要求）6混合动力商用车功率型电池工况循环寿命模组、系统按工况进行循环，总放电能量/初始额定能量500 时，计算放电容量和 5s 放电功率（应满足产品规格书要求）7纯电动乘用车能量型电池工况循环寿命模组、系统按工况进行循环，总放电能量/初始额定能量500 时，计算放电容量（应满足产品规格书要求）8纯电动商用车能量型电池工况循环寿命模组、系统按工况进行循环，总放电能量/初始额定能

7、量500 时，计算放电容量（应满足产品规格书要求）9插电式/增程式电动汽车电池工况循环寿命模组、系统乘用车参照上述第 7 条商用车参照上述第 8 条相比于 QC/T743-2006，GB/T31484-2015 在标准循环寿命和工况循环寿命的测试要求方 面都更为严格，相关对比总结如下：检验项目QCT 743-2006GB/T 31484-2015标准测试方法：3/C 充电，C/2 放电，放电 测试方法：1C 充电，1C 放电，放电深度为深度为 80% DOD100% DOD（或企业所规定条件）判定标准：容量衰减到初始值的 80%时，循环测试500 次判定标准：容量衰减到初始值的 80%时，循环测试1000 次，或容量衰减到初始值的 90%时，循环测试500 次循环寿命样品级别：仅适用于单体测试样品级别：适用于单体、模组、系统测试方法：简单模拟工况，分功率型和能量型两种电池，但是测试工况不区分乘用车与商用车测试方法：采用新的工况循环路谱，分功率型和能量型两种电池，测试工况区分乘用车和商用车判断标准：依据企业所规定数据判断标准：依据企业所规定数据工况循环寿命样品级别：仅适用于模组样品级别：

8、适用于模组、系统因工况数据较多，本文不一一列出测试的图表和曲线，有兴趣的可直接阅读相关的标 准文件。 2.GB/T31485-20152.GB/T31485-2015 解读解读GB/T31485-2015 主要考核动力电池单体和模组的安全指标，围绕化学能的防护，给出 了一系列滥用情况以及极端情况下的安全要求和检验规范。相比于 QC/T743-2006，GB/T31485-2015 增加了单体海水浸泡、单体温度循环、单体低 气压、模组跌落、模组海水浸泡、模组温度循环、模组低气压等 7 项新的检验要求。针对 大部分检验项目，GB/T31485-2015 均做了提高或强化，并要求测试结束后，必须观察 1 小 时，才能确定检验是否合格，而 QC/T743 标准并无此要求。相关测试项目的对比如下：GB/T31485-2015 与 GB/T31467.3-2015 配合，构成了电池单体、模组、系统层级 的较为完整的安全检验标准。 3.GB/T31486-20153.GB/T31486-2015 解读解读GB/T31486-2015 主要针对电池单体的外观、尺寸、重量和室温放电容量，以及模组的 外观

9、、尺寸、重量、常温性能、高低温性能、耐振动性能、存储等方面做出相应的规定。 与 QC/T743 相比，GB /T31486-2015 取消了针对单体电池的高低温性能、放电倍率性能、 荷电保持与容量恢复能力、存储等方面的要求，但是增加了针对模组的常温充放电倍率性 能、高低温性能、荷电保持与能量恢复能力等相关要求，具体内容的对比如下：序号单体检测项目QCT 743-2006GB/T 31484-20151外观目测检查，不得有变形及裂纹，表面平整，干燥，无外伤，无污染，标志清晰目测检查，不得有变形及裂纹，表面干燥无外伤，排列整齐，连接可靠，标志清晰2极性用电压表检测电池极性，标示正确用电压表检测电池极性，标示正确3尺寸和质量用量具检测电池的尺寸和质量，应符合企业提供的产品技术条件用量具检测电池的尺寸和质量，应符合企业提供的产品技术条件检测方法：C/3 充电至截止电压，C/3 放电至截止电压，计算放电容量如果计算值低于规定值，可重复 5 次1C 充电至截止电压，1C 放电至截止电压，计算放电容量重复 5 次测试，取平均值数据4常温放电容量判定标准：计算容量在企业所规定额定值的100%110%之间判定标准：（1）计算容量在企业所规定额定值的100%110%之间（2）所有样品的计算容量极差（最大和最小容量差）不得超过 5%（一致性要求）常温下以 C/3 充满电，在-20温度下存储 20小时，以 3/C 放电至截止电压，计算放电容量5-20放电容量判定标准：计算容量不低于额定值的 70%/655放电容量常温下以 C/3 充满电，在 55温度下存储 5小时，以 3/C 放电至截止电压，计算放电容/量判定标准：计算容量不低于额定值的 95%常温下以 C/3 充满电，以 1.5C 放电至截止电压，计算放电容量7常温倍率放电容量（能量型）判定标准：计算容量不低于额定值的 90%/常温下以 C/3 充满电，以 4C 放电至截止电压，计算放电容量8常温倍率放电容量（功率型）判定标准：计算容量不低于额定值的 80%/常温下以 C/3 充满电后存储 28 天，以 3/C 放电至截止电压，计算放电容量/额定容量的比值，即为荷电保持能力以 3/C 充满电，再以 3/C 放电至截止电压，计算放电容量/额

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