摘要：简要介绍中国新能源汽车的发展现状及目标，着重介绍新能源汽车的关键部件动力电池的主要性能及测试标准，建立一种对其综合性能评价的体系，并通过试验进行了验证。

    目前国外的动力电池标准包括：IEC 60254《牵引用铅酸蓄电池》、IEC 62660-1《电气公路用车的驱动用辅助锂电池第1部分：性能试验）， IEC62660-2《电气公路用车的驱动用辅助锂电池第2部分：可靠性和滥用试验》、UL2580《电动汽车用电池》、JBT 11137-2011《锂离子电池总成通用要求》等，其适用对象均相对单一，且没有一个全面的体系来反映动力电池的综合性能。随着近几年新能源、新材料以及新能源汽车的快速发展，动力电池在高新技术领域的应用日渐广泛，极大地促进了动力电池材料产业的发展。中国在电池材料生产这一环节中无论是上游的矿产资源，还是各种电池材料均存在着优势，并且部分产品已经处于世界领先地位。在此背景下，新能源汽车用动力电池综合评价体系应运而生。

    1  方案设计
    1.1试验项目的确定
    1）单体蓄电池单体蓄电池定义：secondary cell，直接将化学能转化为电能的基本单元装置，包括电极、隔膜、电解质、外壳和端子（又称极端），并被设计成可充电。
    目前动力电池的测试标准采用的是QC/T 742-2006（（电动汽车用铅酸蓄电池》、QC/T 743-2006《电动汽车用锂离子蓄电池》111、 QC/T 744-2006《电动汽车用金属氢化物镍蓄电池》。该标准中规定的电池单体试验项目有：外观、极性、外形尺寸、质量、20℃放电容量、-20℃放电容量、55℃放电容量、20℃倍率放电容量、常温与高温荷电保持能力、储存、循环寿命、安全性，考虑到汽车起动、加速和爬坡对电池性能的要求，故增加功率密度测试。
    2）模块蓄电池模块蓄电池定义：battery module，将一个以上单体蓄电池按照串联、并联或串并混联方式组合，且只有一对正负极输出端子，并作为电源使用的组合体。该组合体可附带电子控制系统。
    QC/T 742-2006《电动汽车用铅酸蓄电池》、QC/T 743-2006《电动汽车用锂离子蓄电池》、QC/T 744-2006《电动汽车用金属氢化物镍蓄电池》标准中规定的电池模块试验项目有：外观、极性、外形尺寸及质量、20℃放电容量、简单模拟工况、耐振动性、安全性。其中现行标准QC/T 743、QC/T 744等中有关动力电池循环寿命要求，是基于恒流充放电条件下的循环提出的，这种循环和整车实际应用工况差别很大，不能很好地反映动力电池的实际寿命；而且性能指标和现有技术、整车要求相比明显偏低。故为了进一步深化动力电池循环寿命评价方法和性能指标，在基于动态工况的循环性能标准方面，做了很多重要探索和积累，力争形成更加科学、完善的动力电池循环寿命标准。在模块试验中增加工况寿命测试。

    1.2确立有效的试验和分析方法
    确立了有效的试验和分析方法：功率密度、温度特性、荷电保持能力、安全性能、常规循环寿命和工况循环寿命、均匀一致性等。
    1）功率密度测试及评价方法的确立功率密度是决定汽车起动、加速和爬坡能力的重要参数，为了更好地反映动力电池的实际水平，进行包括功率密度测试、功率测试、定功率测试3项试验。
    2）温度性能测试及分析方法的确立为了考察动力电池在不同气候条件下的性能情况，确立在高温55℃和低温-20℃进行动力电池温度性能试验方法，将该温度条件下的放电容量与常温容量相对比。另外，为了使测试工作更接近动力蓄电池的实际使用情况，在测试项目中增加了模块电池的高低温性能测试。
    3）荷电保持能力测试及分析方法的确立为了反映动力蓄电池在搁置状态下保持其原有电量的能力，即电池的荷电保持能力，确立了在常温状态下搁置28天和高温状态下搁置7天的2种试验方法。
    4）安全性能测试及分析方法的确立模拟动力电池在整车使用中可能出现的意外事故，确立了安全试验等试验方法。如图1所示。

    5）循环寿命和工况寿命测试及分析方法的确立动力电池的循环寿命直接关系到动力电池和电动汽车的性价比。为了进一步深化动力电池循环寿命评价方法和性能指标，在基于动态工况的循环性能标准方面，本体系采用了常规循环寿命试验（1C电流、80%DOD的充放电循环）和工况循环寿命试验（70%SOC下3C电流1 min的充放电循环）2种循环方式。更加科学、完善地评价动力电池的寿命性能。
    6）均匀一致性测试及分析方法的确立动力蓄电池的均匀一致性直接关系到整组电池的整体性能。为了能够对动力电池的均匀一致性现状作出合理评估，根据中国动力蓄电池的发展现状，提出从单体容量和组合中单体电压值两方面对其均匀一致性进行评估的方法。
    10只单体电池放电容量的标准差为

    式中：Cn----第n个电池的实测放电容量；C ----n个电池的平均放电容量。
    组合电池的10只单体电池放电终止电压的标准差为

    式中：Un----第n个电池第m阶段的放电终止电压；U----第n个电池第m阶段的放电终止电压的平均值。

    1.3建立新能源汽车动力电池综合性能的量化评价体系
    为了客观公正地反映、比较动力蓄电池的研制水平，根据测试项目和试验方法，制定了量化评估体系，根据量化评分体系表，可以对动力蓄电池进行综合评分和排名。动力电池综合评价评分体系见表1.

    2 关于本系统的进一步探究
    随着电池技术的发展，应逐步综合考核电池容量、电压、动态内阻、温度分布一致性，并将之与电池的使用过程紧密结合；在车辆行驶过程中，实际存在多种工况，故需要进一步跟进实车情况，得到行车路谱工况图，通过采集、编辑的路谱工况，进而来考核电池及其它零部件。

    3 结论
    该量化评价体系包含了行业标准中规定的各项基本性能，同时也涵盖了影响汽车加速、爬坡、制动、静置、耐久等工况的功率密度、温度特性、荷电保持能力，同时也兼顾了新能源汽车最重要的安全性能，是一个全面、综合、科学的评价体系。通过不同型号、不同类型的动力电池验证，该试验方
    附：新能源动力电池行业标准
    本文所述的标准，如QC/T 742-2006《电动汽车用铅酸蓄电池》、QC/T 743-2006《电动汽车用钗离子蓄电池》、QC/T 744-2006《电动汽车用金属氢化物镍蓄电池》，是行业上通用的标准，也是目前国家中机中心在公告申报中引用的标准。还包括QC/T 741-2006《车用超级电容器》，由于超级电容器不是纯粹的车用动力装置，故本文未提及。本文还参照了QC/Txxxx-201x《电动汽车用动力蓄电池循环性能要求和试验方法》，以及QC/T 742、743、744的新标准。以上标准均是由国家汽车质量监督检验中心（襄阳）参与起草、制定的，目前尚未实施，故本文中未提及。法和评价系统是一个全面、综合、科学的评价体系，确立了有效的试验和分析方法，并且建立了动力蓄电池综合性能的量化评分体系。