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近日,由電動汽車資源網(wǎng)舉辦的“2018第二屆中國新能源汽車測試評價技術(shù)發(fā)展高峰論壇”在深圳坪山金茂園酒店順利召開。在新能源汽車出口認證剖析主題論壇上,多位專家大咖就新能源汽車出口認證主題進行分析和探討。UL動力和儲能電池首席總工程師樂艷飛為大家講解和分析了《北美動力電池準入要求》。

近年來,我國動力電池行業(yè)在新能源汽車的帶動下飛速發(fā)展,除了滿足我國自身的動力電池需求外,將動力電池更好地出口到全球各國,也是動力電池企業(yè)的一個重要目標,因此了解他國的動力電池準入要求格外重要。
五大部門把關(guān)北美動力電池安全
北美法規(guī)眾多,涉及到動力電池或電動汽車的法規(guī)主要由以下幾個部門或機構(gòu)負責(zé):美國運輸部、國家公路交通安全管理局、國家消防協(xié)會、美國環(huán)境保護署、美國通信委員會。
1、美國運輸部負責(zé)危險物質(zhì)運輸法規(guī)。
其中49CFR173.185是針對鋰離子電池包和電池芯的運輸要求。鋰離子電池包或者電池芯首先必須符合UN38.3電池運輸測試;鋰離子電池如單獨運輸則必須符合UN3480要求;若鋰離子電池和設(shè)備一起或安裝在設(shè)備中運輸,則必須符合UN3481要求。
對動力電池如何運輸,美國運輸部也制定了相關(guān)的要求,即49CFR173.220;該要求規(guī)定,鋰金屬電池嚴禁被運上載客飛機;鋰電池必須被安全的固定在車輛或者機械設(shè)備的電池盒中, 并有防止其損壞或者短路的保護措施;鋰電池必須成功通過UN38.3手冊中的每個測試。
2、國家公路交通安全管理局是運輸部的一個分部,負責(zé)管理美國車輛安全。
其發(fā)布了美國汽車安全技術(shù)法規(guī)FMVSS,即聯(lián)邦法規(guī)49CFR571。針對電動車輛的章節(jié)為49CFR571.305,其目的是減少人員在電動車輛發(fā)生碰撞時或在碰撞后由下列原因造成的危險:電解液從動力電池中流出,動力電池和零部件侵入乘客倉或電擊。49CFR571.305規(guī)定了碰撞測試的項目和要求。測試項目包含前障礙壁碰撞試驗、后部移動障礙壁碰撞試驗、側(cè)面移動可形變障礙壁碰撞試驗以及碰撞后翻轉(zhuǎn)測試。

3、國家消防協(xié)會發(fā)布的標準基本上和防火有關(guān),比如NFPA 1消防法規(guī)。
隨著儲能電池系統(tǒng)的大規(guī)模使用,全球發(fā)生了好幾起儲能系統(tǒng)的火宅,損失嚴重。最新的2018版NFPA 1就增加了儲能電池的防火要求。針對電動工業(yè)車輛,NFPA有一個專門的標準是NFPA 505動力工業(yè)車輛消防安全標準。電動工業(yè)車輛需要出口北美的話,需要符合NFPA 505要求。NFPA 505規(guī)定,電動工業(yè)車輛必須根據(jù)UL 583標準進行認證,其電池包必須根據(jù)UL 2580標準或UL 2271標準進行認證。
4、美國環(huán)境保護署關(guān)于廢物管理和危險廢物管理的法規(guī)包括40CFR273、40CFR261、40CF266三個相關(guān)法規(guī)。
5、美國通信委員會,其負責(zé)47CFR15無證射頻傳輸規(guī)則和法規(guī),要求電動汽車電池和充電系統(tǒng)產(chǎn)生的射頻傳輸,不能造成有害干擾,并且可承受由下列物體產(chǎn)生的干擾:認可的廣播站,有意或無意的輻射體、工業(yè)、科學(xué)和醫(yī)學(xué)設(shè)備,或一個偶然的輻射體。
北美動力電池安全標準多樣
動力電池的國際安全標準主要有IEC標準和ISO標準:IEC 62660-3針對動力電芯安全要求,ISO 6469-1和ISO12405-3針對電動車輛電池安全要求。
北美動力電池的安全標準主要有SAE和UL標準。SAE制定了很多汽車安全相關(guān)的標準,但是SAE不負責(zé)產(chǎn)品認證,各企業(yè)可以參考SAE標準對其產(chǎn)品進行測試評估。SAE J1766是關(guān)于車輛碰撞完整性的標準,SAE J2464則是關(guān)于電動車輛電池安全性和濫用測試;SAE J2929是有關(guān)車用動力鋰離子電池系統(tǒng)安全標準,該標準所涵蓋的測試方法可選性比較多,比如短路測試可接受ISO12405-1,SAE J2464或者UN運輸標準測試方法。UL制定了UL 2580車用動力電池安全標準,其涵蓋了對動力電芯和系統(tǒng)的要求,是美國和加拿大雙國國家標準。
與常規(guī)的電池標準不同的是,UL 2580標準不僅涵蓋嚴格的測試要求,對電池的結(jié)構(gòu)、功能安全、標簽和說明書都有全面的要求。標準對電池的關(guān)鍵零部件均有可靠性和安全要求,如接插件、線纜、外殼、電芯、密封結(jié)構(gòu)、繼電器和保險絲等。電池管理系統(tǒng)BMS則會評估其功能安全,保證BMS的可靠性,從而保證電池在使用過程中的安全性。

動力電池測試方面,包括電氣測試、機械測試、環(huán)境測試三大類。其中環(huán)境測試中的內(nèi)部火燒即熱失控擴散測試非常重要。該測試評估當(dāng)一個電芯熱失控時,電池內(nèi)部是否有出現(xiàn)熱失控擴散現(xiàn)象,從而造成整個電池包起火或者爆炸。這種熱失控不僅在電動車輛行駛過程中會發(fā)生,停車或者充電的時候也可能發(fā)生。

電動汽車和電池產(chǎn)品UL服務(wù)
在電動汽車及關(guān)鍵零部件方面,UL制定了眾多汽車零部件標準,比如充電樁、充電線、車載充電器以及動力電池、無線充電等相關(guān)標準。針對新能源領(lǐng)域,UL不僅有針對電動交通方面的產(chǎn)品標準,還有儲能電池和儲能系統(tǒng)方面的標準以及電池梯次利用標準等。

