动力锂电池系统标准起草工作计划报告

全国电源行业（动力锂电池系统）标准起草工作组副主任  钱国良

一、动力锂电池系统标准化工作必要性和紧迫性

    高性能、绿色环保等优良特性，使动力锂电池迅速成为新一代动力电池发展的方向。在国家“863”等科技项目的重点支持和市场需求的推动下，我国动力锂电池关键技术、关键材料和产业化进程都取得了突破性进展，电池单体的主要性能已经基本具备推广应用的条件。虽然小容量功率型动力锂电池与国际先进水平还存在一定差距，但大功率动力锂电池产业化进程已经处于国际领先地位。如中信国安投资逾10亿元建设的新型锰酸锂动力电池研发企业中信国安盟固利新能源公司，中国空空导弹研究院计划投资总额为17亿元的磷酸铁锂动力电池研发企业天空能源（洛阳）有限工资等，已经基本形成了一定的规模化生产能力。

    当前，动力锂电池的采购成本虽然仍高于铅酸类动力电池，但从全生命周期经济性考量，动力锂电池的单位使用成本已经远低于铅酸动力电池。电池单体技术性能已经基本具备了规模化推广应用的条件。随着产业化进程的推进，实现规模化量产之后，制造成本和销售价格将进一步下降。绿色新型动力锂电池大规模推广应用良好前景已经展现在我们面前。新型高性能绿色动力锂电池的推广应用，将使我国动力电池系统技术进入到一个全新的时代，为仍采用性能落后，污染严重的铅酸、镍铬等落后动力电池产品的升级换代提供性能优良的电池产品；为电动汽车、光伏发电、风能发电等节能减排绿色产业注入新的活力。

    虽然单体动力锂电池已经具备了推广应用的条件，但成组后，安全性即显著下降，使用寿命大幅缩短，甚至可能发生电池燃烧、爆炸等恶性事故，致使用户对动力锂电池的安全问题产生严重忧虑，并已经成为制约动力锂电池产业发展的首要问题。

    造成上述问题的主要原因是有:两个：

    第一，动力锂电池的性能与传统电池完全不同，对充电、放电、维护管理技术和设备有完全不同的要求。由于当前动力锂电池成组应用技术和设备研究严重致后于动力电池产业的发展，致使大多数用户仍将仅适用于普通铅酸等非密封类富液电池的充放电和维护管理技术应用于新型动力锂电池，导致充放电过程中个别电池发生过充电、过放电、超温和过流，由此造成组动力锂电池安全性下降和使用寿命缩短，甚至发生燃烧、爆炸等恶性事故。

    第二，由于当前还没有动力锂电池系统方面的标准规范，成组应用技术仍处于探索阶段，大多数用户缺乏成组应用经验，自主开发的动力锂电池系统及相关产品存在一些严重缺陷，还难以满足需求。

    由于上述问题，当前动力锂电池还难以进入现有产品中替代落后电池的领域。动力锂电池的市场开发大多只能在新产品开发和处于技术研究阶段的科研需求上。对于已经形成较大生产能力的企业，长时间只能依赖新产品开发和科研项目的弱小市场需求，致使国内动力锂电池产业发展处于极度艰难的局面。动力锂电池产业发展，应坚持替代现有落后电池，促进我国动力电池技术发展为重点，兼顾新产品开发和科研项目需求的发展策略，否则，我国动力锂电池产业发展的良好局面将难以持续。

    大力发展动力锂电池系统技术，为用户提供安全可靠的动力锂电池集成系统，是推动动力锂电池产业发展面临的重要课题。动力锂电池系统涉及到电池、电力、电子、机械制造等多个技术领域和产业。尽快研究和制定动力锂电池系统标准，是推动动力锂电池产业的基础条件。动力锂电池系统标准化工作已经成为关系到动力锂电池产业发展大局的重要问题。

二、 动力锂电池标准化工作的目的和目标

     产品的标准化，是规模化生产和规模化推广应用的前提。动力锂电池产业由于缺乏标准规范，科研、生产和用户都无章可循，基本上处于根据用户提出的要求（不管合理还是不合理）提供产品；动力锂电池系统相关企业长期处于“新产品”研制、于单件或批量极小生产状态，严重制约了动力锂电池及相关产业的发展。

    动力锂电池系统标准化工作的目的，就是为动力锂电池系统及关键零部件和产品的研发、生产和使用维护提供标准支持，以实现推动我国动力锂电池产业发展。

    本次标准化工作的基本目标是，基本形成动力锂电池系统基础标准体系，为产品研究提供和产品标准研究奠定基础。    

三、动力电池系统基础标准体系

    动力锂电池系统标准化体系见下图。主要包括标准化动力锂电池模块、动力电池总成、充电系统等通用要求及互连接口、通讯接口和通讯协议。这些标准相互衔接，紧密联系。

    动力电池模块涉及四个标准：

    1、《动力锂电池总成通讯接口和通讯协议》

    2、《锰酸锂动力电池模块通用要求》；

    3、《磷酸铁锂动力电池模块通用要求》；

    4、《动力锂电池模块箱通用要求》

    动力锂电池总成涉及两个标准：

    1、《动力锂电池总成通用要求》：

    2、《动力锂电池总成通讯接口和通讯协议》

    充电系统涉及两个标准：

    1、《动力锂电池用充电装置通用要求》；

    2、《动力锂电池用充电装置通讯接口和通讯协议》；

    与用电系统的互连涉及四个标准：

    1、《动力锂电池总成通用要求》：

    2、《动力锂电池总成通讯接口和通讯协议》

    3、《锰酸锂动力电池模块通用要求》；

    4、《磷酸铁锂动力电池模块通用要求》；

    5、《动力锂电池模块箱通用要求》

     上述标准中，通讯接口和通讯协议是实现互连的基础，技术最复杂，由于当前没有现成的标准和规范依从，属于重新制定，比较容易达成共识。几何尺寸和标称电压等级是需要更多的智慧。

    当前各企业生产的电池几何尺寸相差甚远，严重影响到标准化工作。为此，动力电池系统基础标准以模块作为基本单元。模块的几何尺寸尽可能兼容现有产品标准，以在电池替换时，不会导致原安装位置三个轴向的几何尺寸不会增加为原则，兼顾锰酸锂和磷酸铁锂等电池，制定一个推荐标准系列，为此目的，起草计划中规划了《动力锂电池模块箱通用要求》。电池模块箱的标准化问题必然会涉及到相关生产企业产品结构的适当调整问题，可能会产生不同意见。但是，这个标准是致关重要的，也是迟早要做的。从产业发展大局出发，这个工作越早损失越小。

    另一个需要重视的问题是电模块的标称电压和工作电压范围标准问题。这个问题涉及到广泛的产品标准兼容问题，只能以兼容现有标准体系为原则。

四、 制定标准应遵循的原则

    1、起草工作的组织原则是：

     “由电源行业协会牵头，依托机械科学研究总院，联合国内外相关企业和科研院所、大专院校，开展动力锂电池系统标准工作”。

     2、定标准的基本原则：

    以促进我国动力电池技术和产业发展为基本目标，以逐步替代现有落后动力电池电池为主，兼顾新产品开发和科研项目需求，最大限度兼容现有相关标准体系，以标准化动力锂电池模块为核心，以典型系统集成为重点，是制定动力锂电池系统基础本标准项应遵循的基本原则。

    在标准化工作中需要特别注意以下两个问题：

    第一、防止过度强调动力锂电池的特殊性。若过多地强调动力锂电池的特殊性，必然会影响到与与现有标准体系的衔接问题，制定的标准将难以溶入现有标准体系，以至影响标准的生命力。

    第二、防止过度强调需求方的特殊性和个性化要求。若继续当前过度依从用户个性化需求，标准化问题将无法推进，使动力锂电池产业长期处于“新产品开发”和“样品”生产状态。

    为了防止发生上述两个问题，参与起草的人员应特别注意：

    第一、正确把握和处理动力锂电池的特殊性和与现有标准体系兼容的矛盾。当两者发生冲突时，以兼容现有标准体系为基本准则进行协调处理。

    第二、坚持以标准化动力电池模块为核心。除电动汽车等一旦形成产品，即可形成规模化市场需求的特殊应用领域外，对于通用型电池产品，坚持标准化、系列化是关系到能否实现规模化推广应用的大局，也是本次标准化工作能否成功的关键。

    第三、最大限度兼容现有标准体系，可能会影响到企业的部分产品的技术指标调整问题。遇到此类问题，应以行业发展大局问基本原则，尽可能兼顾企业的损失降低到最低限度。为此，动力锂电池总成以模块为最小单元，就是为了上述目的而提出来的。担任相关标准起草的单位，应充分发挥集体智慧，处理好相关问题。

    3、标准制定工作计划

    根据《发改办工业（2008）1242号》文件要求，标准完成的时间为2009年12月。

    标准起草工作程序：

     1、在2009年2月5日前，由各起草人负责组织，完成初稿起草工作，报起草工作组。

     2、2009年3月15日前，由起草工作组召开包括全体核心成员和顾问专家参与的审定会，提出修改意见反馈到起草人。

     3、2009年5月30日前完成，完成第二次（必要时进行第3次）修改。

     4、经起草工作组审定形成的报批稿（讨论稿），在2008年5月30日前报技术归口单位机械科学研究总院初审。

     5、根据技术归口单位机械科学研究总院的修改意见，返回起草小组修改后报起草小组审定，然后再此报机械科学研究总院复审后，形成正式报批稿。计划最迟在2009年7月30日前完成报批稿报批程序（争取在2006年6月30日前完成报批稿）。

标准制定工作计划如下：

   4、纪律和罚责

    标准制定工作时间紧，任务重，要求高，涉及单位多，必须规定严格的纪律和严明的罚责才能确保任务按时完成。为此，特规定以下纪律：

    第一、参与起草的单位和参与起草的人员、经起草工作组确定后，在完成报批稿之前不得随便更换，若起草过程中提出更换上述人的，以自动退出起草组处理。

    第二、起草小组、起草工作组召开的全体成员会议，起草单位和起草人不许准时参加，若接到与会通知未参加会议，即按自动退出起草工作组处置。自2008年11月17日17时整起，不再接受参与标准制定申请。

    第三、工作组和起草组成员应服从起草工作组的领导，按起草工作组审定的起草工作计划、原则开展起草工作，接受技术归口单位的指导，不得由于标准内容有违本单位诉求而为起草工作设置障碍。对于发生上述问题的单位个和个人，经起草工作组书面指出后，若仍坚持诉求，则应劝其退出起草工作组和起草组。

    第四、起草人应按时完成起草任务，若没有按规定时间完成起草工作，则由起草工作组按预案在规定时间内重新指定起草人。

    第五、根据初稿完成情况，经起草工作组审定质量低劣，或严重违背起草工作计划确定的原则的，起草工作组有权重新指定起草人。

    第六、起草工作期间不接受被处置的起草单位和起草人提出的相关异议。

    5、制定标准中几个明确的问题

    按照国家发改委《发改办工业（2008）1242号》文件精神：

    标准类型为：制定 / 基础标准

    技术归口单位：机械科学研究总院

    主要起草单位：中国电子商会电源专业委员会

    标准提出单位，统一描述为“本标准由机械科学研究总院提出”

    标准起草单位，统一描述为“参与本标起草工作的有：xx、xx、…。”

    技术归口单位统一描述为：“本标准技术归口于机械科学研究总院”。

    起草人统一描述为：“参与本标准起草的有xx、xx… ”

     主要参与起草人原则上最多为6名，各标准的主要起草单位最多可安排3名人员进入起草组，其余参与起草的单位可安排1名人员进入起草组。

     各标准起草人和主要起草人必须是本专业具有丰富工程经验，并具有高级技术职称的专业技术人员，参与起草的人员必须具有中级以上的技术职称，并在所属专业具有丰富的工作经验。各单位不得将非专业技术人员推荐为起草人。参与起草人的资格必须经过电源行业协会标准起草工作组确认。

全国电源行业（动力锂电池系统）标准起草工作组

2008年12月19日