為滿足長三角地區(qū)及全國范圍的新能源汽車整車企業(yè)、動力電池及電池零部件生產(chǎn)與企業(yè)的研發(fā)檢測、質量評估、出口認證等需求。近日,TüV南德意志集團(以下簡稱“TüV 南德”)常州新能源汽車檢測實驗室即南德新能源汽車檢測(江蘇)有限公司正式啟用。
考慮到我國已大力發(fā)展新能源汽車產(chǎn)業(yè)多年,包含整車、動力電池、電池原材料等多領域增長迅速,加之中國市場新能源車產(chǎn)銷規(guī)模連續(xù)三年蟬聯(lián)全球榜首,同時整車出口甚至國內電池制造商的海外建廠計劃,逐漸成為了下一步發(fā)展方向。所以,市場中針對安全性的檢測和出口認證“缺口”也愈發(fā)明顯。
不僅如此,對于在國內市場銷售的新能源汽車,特別是動力電池的安全性,仍是高于續(xù)航和補能焦慮的消費者參考項。高速發(fā)展的背后,規(guī)范市場、讓用戶放心,或許是我國新能源汽車產(chǎn)業(yè)下一步要做的。因而,更加權威、專業(yè)的第三方檢測機構,將成為前行之路上的重要推動力。
第三方于市場是個必然
如今,我國新能源汽車市場與相關上下游產(chǎn)業(yè)的高速發(fā)展已無需贅述,從NCM523到“811”體系電芯的普及;從“油改電”車型到平臺化電池包設計;甚至液冷熱管理變得稀疏平常。可以說,往高安全性、高比能和長壽命方向進步,涉及了電芯、電池包設計和供應鏈體系等多個領域。
反觀新能源汽車的相關事故,2011-2019年6月在全球范圍內,公開報道的新能源車起火事件涉及38家車企的48款車型,且30%為在售車型。發(fā)生在中國、歐洲、北美三大主力市場的事故分別為153起、29起和38起,可見地區(qū)市場銷量與事故數(shù)量間呈正比關系。同時相關數(shù)據(jù)顯示,發(fā)生起火事故的車型中純電動占比高達70%以上,混動車占比17%,而溫度較高的6-8月,則是起火事件的高發(fā)期。
不過從中國市場監(jiān)督管理總局缺陷產(chǎn)品管理中心發(fā)布的汽車產(chǎn)品召回信息來看,關于動力電池的召回進展總量的6%,而三電系統(tǒng)的召回量約占10%,雖然數(shù)據(jù)不及想象中“極端”,但動力電池安全性卻不容忽視。
需要說明的是,從TüV南德對新能源車特別是純電動車起火事故的分析來看,無論是冒煙、起火還是爆炸,這些現(xiàn)象的根本原因都是熱失控,而熱失控則是由于電池內部短路后,形成了高電流回路,最終導致電池包過熱及爆炸等極端現(xiàn)象。
當然,熱失控不僅是電池電芯本身的問題,更是涵蓋電池包設計、電池供應商等多方面的綜合性問題。比如:
1、 供應鏈因員工操作或設備臨時故障造成的“批次”問題;
2、 電芯一致性不佳,在長期充放電或高/低溫存儲情況下,造成的熱失控;
3、 電池模組走線不當或存在擠壓線束的風險,有絕緣失效引發(fā)熱失控的隱患;
4、 電池包強度和預留的散熱空間不足,甚至生產(chǎn)過程中造成的一致性問題,也會造成熱失控;
5、 電池包內部器件質量波動,有概率造成局部過熱從而導致熱失控;
6、 因發(fā)生碰撞造成電池包存在形變最終導致熱失控和起火;
此外,我國純電動汽車領域的高速發(fā)展,也讓部分車企、零部件供應商,在面對充分嚴苛的研發(fā)測試與上市時間這對矛盾體時,只能向市場妥協(xié)選擇后者。換言之,“快”和引發(fā)事故后發(fā)現(xiàn)的“未知”,折射出的卻是車身與上下游產(chǎn)業(yè)制造、品控與管理方面的不足。
所以,高標準、更嚴苛的體系化認證與測試,對國內動力電池與新能源汽車領域,往規(guī)范化、高安全性發(fā)展有著重要意義,而完備的測試背書也是提升消費者對純電動車接受度的推動力。于市場、于行業(yè)、于用戶,第三方檢測機構也將成為必然選擇。
TüV南德是誰?
TüV是“德國技術監(jiān)督協(xié)會”的德語簡稱,其前身是于1866年成立的蒸汽鍋爐檢驗協(xié)會,并接受委托進行強制性檢測。作為德國官方授權的政府監(jiān)督組織中的一部分,經(jīng)過多次合并,如今的TüV南德意志集團業(yè)務已覆蓋電力,汽車,消防安全、產(chǎn)品安全和管理體系等多個維度。對企業(yè)而言,產(chǎn)品通過TüV認證后,德國TüV會向供應商的整流器機廠推薦這些產(chǎn)品;在整機認證的過程中,凡取得TüV標志的元器件均可免檢。
簡單地說,TüV南德是一家覆蓋多領域的國際化認證檢測機構,同時也是企業(yè)產(chǎn)品檢測、技術服務、培訓、質量管理、認證等環(huán)節(jié)的方案提供者和執(zhí)行者。相比目前國內的四萬余家第三方檢測機構,全球化背景、測試資源、業(yè)務全面性等都是TüV南德的優(yōu)勢所在。
聚焦本次啟用的常州新能源汽車檢測實驗室,在占地6000平方米的空間內,安放有大型振動臺、安全測試防爆房、高精度大功率充放電設備、空氣凈化處理等設施以及完善的消防設施。從測試維度上說,該實驗室主要分為電池性能測試評價、環(huán)境可靠性測試評價、安全濫用性測試評價三大平臺,其測試能力覆蓋動力電池單體、模組、Pack(電池包)及系統(tǒng)級別的各項產(chǎn)品,可滿足多項國際標準及中國國家標準。
舉個例子,該實驗室的振動測試區(qū)采用的裝置,可為1噸重的電池包同時進行XYZ三軸振動測試,用于最大限度模擬車輛真實行駛狀態(tài)時,電池包的工作環(huán)境及長期使用帶來的影響。與此同時,該實驗室還可進行電池包在變溫變濕環(huán)境下的安全與耐久性測試,甚至整車測試也不在話下。
不僅如此,該實驗室的充放電測試設備充電速率最高可達6C,除了能應對當下鋰電池充放電性能測試外,對探究動力電池快充快放特性及技術研發(fā)方面都具有深遠意義。要知道,快充快放不僅是目前車企熱管理系統(tǒng)需要把關的重要一環(huán),也是影響電池安全和耐久性的因素。
正因如此,部分車企會將電池最大充電速率圈定在1.2C,對于NCM811體系等活性更高的鋰電池,“速率”還將進一步下調,但允許的最大充電速率,則與消費者充電池間成本息息相關。也就是說,從企業(yè)研發(fā)到未來電池的檢測與認證能力,該實驗室足以獨當一面。
互補效應和第三方再保險
當然,無論車企還是電池供應商,企業(yè)本身也具備做防水等級、穿刺等測試的能力,為何還需要第三方檢測呢?例如以下兩點:
1、 互補效應。有別于車企和電池供應商的實驗室,相比偏重性能和壽命的測試,TüV南德的實驗室則是進行深入的可靠性與安全性測試,且使用頻率更高,而對于“投入產(chǎn)出比”不高但專業(yè)性要求較高的實驗,交給第三方反而比自食其力更有效率。所以無論車企還是供應商,與第三方認證機構都是互補的關系;
2、 由于設備、實驗室環(huán)境的差異,任何實驗室與相應的測試,都會具有“不確定度”和“測試精度”上的差異,偏差值或偏差范圍是否可接受,也需要第三方的測試驗證。換句話說,從線束、正負極材料到電池供應商,各批次產(chǎn)品一致性如何,偏差量是否可接受,都是需要第三方檢測的。由此說來,第三方也是企業(yè)優(yōu)化品控的合作伙伴;
正如南德新能源汽車檢測(江蘇)有限公司董事總經(jīng)理許海亮,在接受車云菌采訪時所言:“但凡測試,我們的目標或者過程,都是相對去擬合實際的情況?!保芭_架測試”所使用的路譜則來自廠家,一方面TüV南德可根據(jù)廠家需求提供定制化測試;另一方面,通過測試及反映出的問題,TüV南德會為用戶提供報告、產(chǎn)品改進意見甚至相關標準的細節(jié),從而反推生產(chǎn)或研發(fā)過程中的潛在問題。
加之企業(yè)在研發(fā)電池或電池包時,從制造原型到投入量產(chǎn)前,每一步都需要嚴苛的測試與質量認證,而電池包全生命周期的開發(fā)流程與環(huán)節(jié)中,都需要第三方的介入,只有產(chǎn)品“良率”達到一定水平后,才會從研發(fā)邁向供貨。在該過程中,以TüV南德為代表的第三方機構的作用,不僅是提供檢測,技術服務、相關培訓甚至借助自身的質量控制手段和流程,幫助企業(yè)降低量產(chǎn)產(chǎn)品出現(xiàn)事故后的嚴重程度,以及事故出現(xiàn)概率,都是“第三方”的工作,也是衡量第三方機構實力如何的參考項。
行業(yè)與企業(yè)的伙伴
除了根據(jù)企業(yè)需求完成對應測試與檢測項目外,TüV南德也是促進動力電池行業(yè)發(fā)展與相關企業(yè)走出去的伙伴。
比如,TüV南德曾進行過認為觸發(fā)熱失控的測試,觀察排煙、明火到爆炸個極短的時間,以及排除有毒氣體的時間,通過分析事故發(fā)生后對人的危害程度,傳遞出下一階段的產(chǎn)品甚至相關標準的改進方向。
對動力電池相關產(chǎn)品而言,從滿足法規(guī),成為具備最基本安全性要求的市場準入產(chǎn)品,到保證全生命周期內都能滿足安全要求,再到通過更嚴苛的企業(yè)標準和質量管理實現(xiàn)差異化競爭,第三方機構都是企業(yè)的背書者。
眼下,諸如寧德時代等國內動力電池及相關企業(yè),正逐步走向海外建廠實現(xiàn)供貨的全球化,而TüV南德也是國內企業(yè)走出去的出口與伙伴。
首先,電池涉及到化學安全和危害,要在海外建廠就必須符合當?shù)胤煞ㄒ?guī)和要求,TüV南德可在這方面做咨詢和技術支持;
第二,建廠設備設備出口到歐洲,要有CE認證和技術認證。會涉及到機械設備、電氣設備、測試設備、通訊設備等多方面認證,TüV南德的技術服務與經(jīng)驗便是優(yōu)勢所在;
第三,TüV南德在海外有非常多的測試機構和實驗室,可為企業(yè)在當?shù)氐膶嶒灅悠?,包括今后大批量出貨的產(chǎn)品進行檢測、認證、研發(fā)支持;
第四,在德國,電池無論是車用還是儲能設備,都需要通過本地化認證。TüV南德能夠幫助企業(yè)做到真正的出海并符合當?shù)匾螅?/p>
第五,我們TüV南德在德國還有培訓學院,可以幫助企業(yè)加強他們的生產(chǎn)性,尤其是有特殊操作要求的工種,幫助企業(yè)落地生根,進入流通市場。
從原材料、零部件、整車的檢測、認證、研發(fā),到協(xié)助企業(yè)發(fā)現(xiàn)問題完善品控與產(chǎn)品質量一致性,再到邁出國門真正走向海外市場,自身擁有的實驗能力與一站式服務,無疑是TüV南德深耕國內市場的核心優(yōu)勢。
小結:
于消費者,TüV南德是純電動及混動汽車產(chǎn)品安全性認證的代名詞;于我國動力電池行業(yè),在向高比能、高安全性的發(fā)展之路上,TüV南德在“把關”之余,從一定程度上說也將推進基礎標準的進一步完善;于相關企業(yè),TüV南德則是走出國門并扎根海外市場的橋梁。