《電動自行車用鋰離子蓄電池安全技術(shù)規(guī)范》解讀

2024.5.07

近日，由工業(yè)和信息化部組織起草的《電動自行車用鋰離子蓄電池安全技術(shù)規(guī)范》（GB 43854—2024，以下簡稱《技術(shù)規(guī)范》）強制性國家標準已由市場監(jiān)管總局（國家標準委）發(fā)布，將于2024年11月1日正式實施。現(xiàn)就《技術(shù)規(guī)范》有關(guān)內(nèi)容解讀如下：

一、《技術(shù)規(guī)范》制定的背景是什么？

近年來，我國電動自行車產(chǎn)銷量增長迅速，目前國內(nèi)電動自行車社會保有量已經(jīng)超過3.5億輛，2023年全國規(guī)模以上企業(yè)累計生產(chǎn)電動自行車4228萬輛。電動自行車使用的蓄電池主要有鉛蓄電池和鋰離子蓄電池兩種。國內(nèi)主要電動自行車品牌發(fā)布的電動自行車新車型中，配備鋰離子蓄電池的比例已經(jīng)超過20%。隨著產(chǎn)業(yè)規(guī)模的擴大，標準作為產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要技術(shù)支撐，不斷得到完善和提升，從而規(guī)范電動自行車用鋰離子蓄電池產(chǎn)品設(shè)計、生產(chǎn)和銷售等環(huán)節(jié)，提升產(chǎn)品質(zhì)量水平。

二、《技術(shù)規(guī)范》發(fā)布具有什么意義？

《技術(shù)規(guī)范》作為電動自行車用鋰離子電池安全強制性國家標準，通過規(guī)范電動自行車用鋰離子蓄電池產(chǎn)品設(shè)計、生產(chǎn)和銷售過程，將有效提升電動自行車用鋰離子蓄電池的本質(zhì)安全水平，減少使用過程中火災等安全事故發(fā)生率，保障消費者人身健康與生命財產(chǎn)安全，促進電動自行車行業(yè)健康有序發(fā)展。

三、《技術(shù)規(guī)范》適用于哪些車輛的電池？

《技術(shù)規(guī)范》僅適用于GB 17761《電動自行車安全技術(shù)規(guī)范》中規(guī)定的、最大輸出電壓不超過60V的電動自行車用鋰離子蓄電池。不適用于電動滑板車、平衡車、電動摩托車、電動三輪車等車輛使用的鋰離子蓄電池。

四、電動自行車用鋰離子蓄電池主要分為哪些類型？是否均符合《技術(shù)規(guī)范》要求？

常見的電動自行車用鋰離子蓄電池主要有錳酸鋰電池、磷酸亞鐵鋰電池和三元鋰電池等。其中三元鋰電池又可以分為高鎳體系的鎳鈷錳電池、鎳鈷鋁電池以及無鎳的磷酸錳鐵鋰電池等。

《技術(shù)規(guī)范》針對單體電池規(guī)定了嚴格的過充電（1.5倍）、針刺等測試，高鎳體系三元鋰電池很難通過上述測試，今后將難以應(yīng)用在電動自行車領(lǐng)域。

五、《技術(shù)規(guī)范》規(guī)定的測試項目有哪些？

《技術(shù)規(guī)范》規(guī)定了6項單體電池的測試項目，包括標志、過充電、過放電、外部短路、熱濫用、針刺；22項電池組的測試項目，包括標志、靜電放電、過放電、過充電、溫度保護、外部短路、互認協(xié)同充電、數(shù)據(jù)采集、絕緣電阻、擠壓、加速度沖擊、振動、自由跌落、提把強度、阻燃性、低氣壓、過流放電、溫度循環(huán)、浸水、鹽霧、濕熱循環(huán)、熱擴散。

其中，以下幾個測試項目需要重點關(guān)注：

1．單體電池過充電（1.5倍）測試、針刺測試可對電池的安全性做出有效篩選。

2．電池組應(yīng)具有唯一性編碼，并且編碼標識需要采用耐高溫（950℃）材質(zhì)，即便發(fā)生火災也可以進行追溯。

3．電池組的過充電、外部短路、過流放電試驗在正常工作條件和保護元器件單一故障條件下都要進行，因此電池組可能需要采取雙重保護設(shè)計才能滿足要求。

4．電池組需要具備互認協(xié)同充電功能，以降低充電裝置不匹配給電池組充電帶來的風險。

5．電池組在充電、放電過程中應(yīng)實時采集電池電壓、電池組電壓/溫度/電流，這就要求電池組配備管理系統(tǒng)（智能“大腦”）進行實時監(jiān)控。

6．制造商在電池組上應(yīng)清晰的標明“安全使用年限”，以提醒用戶及時淘汰老舊電池，這是因為隨著鋰離子蓄電池使用年限增加，其安全風險也會逐步放大。

7．電池組的外殼、印制電路板、導線應(yīng)使用阻燃性材料，以降低發(fā)生火災后火焰的蔓延速率。

8．電池組的熱擴散測試要求當電池組中某一節(jié)單體電池起火之后，不得快速擴散至整個電池組。

六、《技術(shù)規(guī)范》從哪幾方面提高電池的本質(zhì)安全？

《技術(shù)規(guī)范》不僅規(guī)定了電動自行車用鋰離子蓄電池單體的安全要求，還從電氣安全（包括過充、過放、外部短路、溫度保護等）、機械安全（包括擠壓、加速度沖擊、振動等）、環(huán)境安全（包括低氣壓、溫度循環(huán)、浸水等）、熱擴散、互認協(xié)同充電、數(shù)據(jù)采集、標志等七個方面設(shè)置了電池組的產(chǎn)品安全準入門檻，提升了鋰離子蓄電池的本質(zhì)安全水平。

七、所有的電動自行車電池都要符合《技術(shù)規(guī)范》嗎？

《技術(shù)規(guī)范》是強制性國家標準，根據(jù)《中華人民共和國標準化法》第二十五條規(guī)定“不符合強制性標準的產(chǎn)品、服務(wù)，不得生產(chǎn)、銷售、進口或者提供?！?。因此，該標準實施后，國內(nèi)銷售的電動自行車用鋰離子蓄電池都必須符合其要求。

八、消費者如何購買符合《技術(shù)規(guī)范》的鋰電池？

消費者在選購電動自行車時，可以通過查看電池的銘牌、規(guī)格書、使用說明等資料，或者向銷售者詢問，要求提供該產(chǎn)品對應(yīng)的《技術(shù)規(guī)范》檢測報告或者認證證書，來確認電池是否符合《技術(shù)規(guī)范》。

九、為什么要求標記電池的安全使用年限？

隨著使用年限增加，鋰離子蓄電池容量逐漸降低，存在的安全風險也會逐步放大?！都夹g(shù)規(guī)范》要求制造商在電池組上標注“安全使用年限”，提醒用戶到期淘汰老舊電池，減少老舊電池帶來的潛在安全風險，以保障用戶生命和財產(chǎn)安全。