□ 茅龔丹
上海電氣集團股份有限公司 中央研究院 上海 200070
自二十一世紀以來,面對全球日益嚴峻的能源短缺和環境污染問題,美、日、歐及中國紛紛開始轉型,相繼將新能源汽車上升為國家戰略,出臺了一系列政策措施,鼓勵新能源汽車的發展和市場推廣[1],并以此作為緩解能源壓力、減輕環境污染的重要手段。
隨著各國政府的大力支持與技術的日益進步,全球電動汽車市場化規模呈現迅猛發展的態勢,從2011年僅6.80萬輛,增長至2015年的64.30萬輛,年均復合增長率為75.36%。根據相關研究的預測,未來隨著新能源汽車續航技術的不斷突破以及核心部件成本的逐步降低,全球電動汽車市場規模將迎來新一輪的爆發式增長。
根據國務院2012年6月印發的《節能與新能源汽車產業發展規劃(2012~2020年)》相關定義,新能源汽車是指采用新型動力系統,完全或主要依靠新型能源驅動的汽車,主要包括純電動汽車、插電式混合動力汽車及燃料電池汽車,并提出了新能源汽車產業以純電驅動作為新能源汽車發展和汽車工業轉型的主要戰略方向,當前重點推進純電動汽車和插電式混合動力汽車的產業化。因此,目前市場上新能源汽車主要以純電動汽車和混合動力汽車為主,燃料電池電動汽車還較為少見。另外,到2020年純電動汽車和插電式混合動力汽車生產能力將達200萬輛,累計產銷量超過500萬輛,使我國燃料電池汽車、車用氫能源產業與國際同步發展。
為了支持新能源汽車的發展,我國在新能源汽車的規劃、產業政策和標準體系建設上相繼出臺了系列文件[2],表1列出了我國新能源汽車相關的主要政策文件及要點。
國際標準化組織(ISO)下設的技術標委會ISO/TC22/SC21(電動道路車輛),負責制定電動道路車輛的相關標準,下設WG3工作組專門負責用于電動道路車輛的鋰離子電池的標準化工作[3],現有的標準有ISO 6469-3:2011《電動道路車輛 安全規范第 3 部分:專業車輛》、ISO 18300:2016《電動汽車鋰離子電池測試規范》、ISO23273:2013《燃料電池道路車輛 安全規范 防油保護》、ISO/PAS 19295:2016《電動道路車輛 電壓分等級規范》、ISO 6469-1:2009《電動道路車輛 安全規范》、ISO 6469-2:2018《電動道路車輛 安全要求 第2部分:車輛》、ISO/PAS 19363:2017《電動道路車輛 磁場無線電力傳輸》、ISO 8714:2002《電動道路車輛 參考能量消耗和范圍》、ISO/TR 11954:2008《燃料電池道路車輛 最大速度測量》、ISO/PAS 16898:2012《電動道路車輛 第2部分的尺寸和名稱》、ISO12405:2012《電動道路車輛鋰離子檢驗規范》、ISO/TR 11955:2008《混合電動道路車輛 電荷平衡測量指南》、ISO 23274-1:2013《混合動力道路車輛 廢氣排放和燃料消耗量》、ISO 8715:2001《電動道路車輛道路運行特性》、ISO 6469-4:2015《電動道路車輛 安全規范 第4部分:撞擊后的電氣安全》、ISO17409:2015《電動道路車輛與外部電能的連接》、ISO/TR 8713:2012《電動道路車輛詞匯》、ISO 23828:2013《燃料電池汽車能耗測量壓縮氫燃料汽車》、ISO 23274-2:2012《混合動力道路車輛 廢氣排放和燃料消耗量》、ISO 15118:2013《道路車輛 車輛到網格通信接口》、ISO 17409:2015《電動道路車輛 與外部電能的連接》。

表1 新能源汽車相關政策及其要點一覽表
國際電工委員會(IEC)下設的技術標委會IEC/TC69(電動道路車輛和電動工業卡車),負責制定全車或部分電動道路車輛的國際標準,現有的標準有:IEC 61851:2017《電動汽車導電充電系統》、IEC 61980-1:2015《電動汽車無線電力傳輸(WPT)系統 第 1 部分:一般要求》、IEC 62576:2018《混合動力電動汽車用雙電層電容器試驗》、IEC 62752:2016《電氣化道路2型充電電纜控制及保護裝置》、IEC62840:2016《電動汽車電池交換系統》。
日本電動車輛協會(JEVA)、美國汽車工程師學會(SAE)和歐洲標準化委員會(CEN)等都對電動汽車相關標準進行了制定,主要涉及整車、電池、電機、基礎設施等相關標準[4]。
中國電動汽車標準主要由電動汽車標委會(SAC/TC 114)負責,中國電動汽車標委在全國汽標委下組建成立,中國電動汽車標委會主要由混合動力汽車組、燃料電池汽車工作組、驅動電機工作組、動力電池工作組等部分組成。在中國新能源汽車技術領域相關的技術標準體系中,主要包括:通用基礎標準、安全標準、試驗方法標準、技術條件、互換性標準等部分,并且細分領域為整車、電機、控制系統、蓄電池、充電系統、電池回收利用及電氣接口等[5]。
其中,涉及安全的標準有:GB/T18384.1—2015《電動汽車安全要求第1部分:車載可充電儲能系統》、GB/T18384.2—2015《電動汽車安全要求第2部分:操作安全和故障防護》、GB/T18384.3—2015《電動汽車安全要求第3部分:人員觸電防護》[6],GB/T 24549—2009《燃料電池電動汽車安全要求》,以及三件正在編制中的國家強制性標準20160969-Q-339《電動汽車安全要求》、20160968-Q-339《電動客車安全技術條件》、20160967-Q-339《電動汽車用鋰離子動力電池安全要求》。
整機標準中,鋰離子電池電動汽車相關標準有:GB/Z 18333.1—2001《電動道路車輛用鋰離子蓄電池》、GB/T31467—2015《電動汽車用鋰離子動力蓄電池包和系統》、NB/T33024—2016《電動汽車用動力鋰離子蓄電池檢測規范》。燃料電池電動汽車的相關標準有:GB/T 24549—2009《燃料電池電動汽車安全要求》、GB/T26990—2011《燃料電池電動汽車車載氫系統技術條件》、GB/T 29126—2012《燃料電池電動汽車車載氫系統試驗方法》、GB/T 33978—2017《道路車輛用質子交換膜燃料電池模塊》、GB/T 34544—2017《小型燃料電池車用低壓儲氫裝置安全試驗方法》、GB/T35178—2017《燃料電池電動汽車氫氣消耗量測量方法》。
試驗方法標準有:GB/T31467—2015《電動汽車用鋰離子動力蓄電池包和系統》、GB/T 34657.1—2017《電動汽車傳導充電互操作性測試規范第1部分:供電設備》、GB/T 34657.2—2017《電動汽車傳導充電互操作性測試規范 第2部分:車輛》、GB/T 34658—2017《電動汽車非車載傳導式充電機與電池管理系統之間的通信協議一致性測試》。
具體細分領域下的電池回收利用現有的標準有:GB/T34013—2017《電動汽車用動力蓄電池產品規格尺寸》、GB/T34014—2017《汽車動力蓄電池編碼規則》、GB/T34015—2017《車用動力電池回收利用余能檢測》[7]、GB/T33598—2017《車用動力電池回收利用 拆解規范》,正在制定中的標準有:20150671-T-339《車用動力電池回收利用梯次利用技術要求》、20150670-T-339《車用動力電池回收利用拆卸要求》、20150677-T-339《車用動力電池回收利用材料回收要求》、20150678-T-339《車用動力電池回收利用包裝運輸規范》,擬制定的標準有:《車用動力電池回收利用 梯次利用產品標識》《車用動力電池回收利用放電規范》《車用動力電池回收拆解指導手冊編制規范》等。
儲能充電站中,直流充電相關的技術標準有:GB/T 20234—2015《電動汽車傳導充電用連接裝置》、GB/T 18487.2—2017《電動汽車傳導充電系統第2部分:非車載傳導供電設備電磁兼容要求》、GB/T18487.3—2001《電動車輛傳導充電系統電動車輛交流 /直流充電機(站)》[8]、GB/T 27930—2015《電動汽車非車載傳導式充電機與電池管理系統協議之間的通信協議》、GB/T29772—2013《電動汽車電池更換站通用技術要求》、GB/T 29318—2012《電動汽車非車載充電機電能計量》、NB/T 33009—2013《電動汽車充換電設施建設技術導則》、NB/T 33001—2010《電動汽車非車載傳導式充電機技術條件》、NB/T 33008.1—2013《電動汽車充電設備檢驗試驗規范第1部分:非車載充電機》。儲能充電站設計標準有:DB44/T1766—2015《電動汽車儲能充電站設計規范》、GB 50966—2014《電動汽車充電站設計規范》。光伏充電站相關的標準有:DB44/T1507—2014《太陽能光伏充電站技術要求》、GB/T 19939—2005《光伏系統并網技術要求》、GB/T 20514—2006《光伏系統功率調節器效率測量程序》。
綜上所述,在電動汽車術語、儀表、標志等基礎通用標準與鋰電池、燃料電池電動汽車整車中,電機、電池、電控、輔助電器等關鍵零部件標準,以及試驗測試方法等相關方面的標準比較多,填補了我國電動汽車標準的空白,為電動汽車的研發及其性能評價發揮了非常重要的作用[9]。而在退役電池、儲能充電站方面,標準制定的還比較少,相關的標準制定還處于起步階段。
在工信部裝備工業司發布的《2018年新能源汽車標準化工作要點》中,提出了基礎通用領域還應完成電動汽車安全強制性國家標準的技術審查和報批工作、傳導充電電磁兼容性標準起草工作,并開展碰撞后安全和電子電器環境適應性標準預研。整車領域的標準應完成電動客車安全強制性國家標準的技術審查和報批工作、燃料電池汽車安全標準審查和報批工作,推進四輪低速電動車標準制定與推動純電動汽車、輕型混合動力汽車和重型混合動力汽車能耗測試標準修訂工作。關鍵系統部件領域應完成鋰離子動力電池安全強制性國家標準審查和報批,動力電池回收利用拆卸要求、包裝運輸和材料回收標準審查和報批,以及電池管理系統和車載充電機標準起草工作,并開展動力電池梯次利用、燃料電池發動機耐久、燃料電池堆性能、輪轂電機、高壓熔斷器及高壓接觸器標準預研。充電基礎設施領域應開展對充電接口及通信協議現行標準實施效果評估,探索研究大功率傳導充電技術方案,開展無線充電互操作性測試活動和標準預研,推進電動客車接觸式充電系統標準制定與傳導放電、充電信息安全、加氫通信協議及加氫口標準預研與立項工作[10]。
發展新能源汽車是緩解我國能源和環境壓力、加快汽車產業轉型升級、培育新的經濟增長點和提升國際競爭優勢的戰略舉措,是我國邁向汽車強國的必由之路。隨著我國新能源汽車技術水平不斷提升及標準制修訂工作加快推進,目前已發布新能源汽車及充電基礎設施的現行有效標準有100多項,建立了較為完善的標準體系,有力地支撐了產業的健康發展。2018年新能源汽車標準化工作的總體思路是:全面深入貫徹黨的十九大精神,以習近平新時代中國特色社會主義思想為指導,貫徹落實《節能與新能源汽車產業發展規劃(2012~2020年)》、《汽車產業中長期發展規劃》,從加快促進新能源汽車產業提質增效、增強核心競爭力、實現高質量發展出發,突出抓好重點標準領域和關鍵標準項目,著力優化新能源汽車標準體系建設,加強國際標準法規的參與和協調,支撐汽車產業供給側結構性改革,推動新能源汽車高質量健康可持續發展。