□ 茅龔丹
上海電氣集團(tuán)股份有限公司 中央研究院 上海 200070
自二十一世紀(jì)以來,面對全球日益嚴(yán)峻的能源短缺和環(huán)境污染問題,美、日、歐及中國紛紛開始轉(zhuǎn)型,相繼將新能源汽車上升為國家戰(zhàn)略,出臺了一系列政策措施,鼓勵新能源汽車的發(fā)展和市場推廣[1],并以此作為緩解能源壓力、減輕環(huán)境污染的重要手段。
隨著各國政府的大力支持與技術(shù)的日益進(jìn)步,全球電動汽車市場化規(guī)模呈現(xiàn)迅猛發(fā)展的態(tài)勢,從2011年僅6.80萬輛,增長至2015年的64.30萬輛,年均復(fù)合增長率為75.36%。根據(jù)相關(guān)研究的預(yù)測,未來隨著新能源汽車?yán)m(xù)航技術(shù)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(guī)模將迎來新一輪的爆發(fā)式增長。
根據(jù)國務(wù)院2012年6月印發(fā)的《節(jié)能與新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃(2012~2020年)》相關(guān)定義,新能源汽車是指采用新型動力系統(tǒng),完全或主要依靠新型能源驅(qū)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(chǎn)業(yè)以純電驅(qū)動作為新能源汽車發(fā)展和汽車工業(yè)轉(zhuǎn)型的主要戰(zhàn)略方向,當(dāng)前重點推進(jìn)純電動汽車和插電式混合動力汽車的產(chǎn)業(yè)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(chǎn)能力將達(dá)200萬輛,累計產(chǎn)銷量超過500萬輛,使我國燃料電池汽車、車用氫能源產(chǎn)業(yè)與國際同步發(fā)展。
為了支持新能源汽車的發(fā)展,我國在新能源汽車的規(guī)劃、產(chǎn)業(yè)政策和標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)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(guān)的主要政策文件及要點。
國際標(biāo)準(zhǔn)化組織(ISO)下設(shè)的技術(shù)標(biāo)委會ISO/TC22/SC21(電動道路車輛),負(fù)責(zé)制定電動道路車輛的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),下設(shè)WG3工作組專門負(fù)責(zé)用于電動道路車輛的鋰離子電池的標(biāo)準(zhǔn)化工作[3],現(xiàn)有的標(biāo)準(zhǔn)有ISO 6469-3:2011《電動道路車輛 安全規(guī)范第 3 部分:專業(yè)車輛》、ISO 18300:2016《電動汽車鋰離子電池測試規(guī)范》、ISO23273:2013《燃料電池道路車輛 安全規(guī)范 防油保護(hù)》、ISO/PAS 19295:2016《電動道路車輛 電壓分等級規(guī)范》、ISO 6469-1:2009《電動道路車輛 安全規(guī)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(guī)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(guī)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(wǎng)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(guān)政策及其要點一覽表
國際電工委員會(IEC)下設(shè)的技術(shù)標(biāo)委會IEC/TC69(電動道路車輛和電動工業(yè)卡車),負(fù)責(zé)制定全車或部分電動道路車輛的國際標(biāo)準(zhǔn),現(xiàn)有的標(biāo)準(zhǔn)有:IEC 61851:2017《電動汽車導(dǎo)電充電系統(tǒng)》、IEC 61980-1:2015《電動汽車無線電力傳輸(WPT)系統(tǒng) 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(hù)裝置》、IEC62840:2016《電動汽車電池交換系統(tǒng)》。
日本電動車輛協(xié)會(JEVA)、美國汽車工程師學(xué)會(SAE)和歐洲標(biāo)準(zhǔn)化委員會(CEN)等都對電動汽車相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了制定,主要涉及整車、電池、電機、基礎(chǔ)設(shè)施等相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)[4]。
中國電動汽車標(biāo)準(zhǔn)主要由電動汽車標(biāo)委會(SAC/TC 114)負(fù)責(zé),中國電動汽車標(biāo)委在全國汽標(biāo)委下組建成立,中國電動汽車標(biāo)委會主要由混合動力汽車組、燃料電池汽車工作組、驅(qū)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(shù)領(lǐng)域相關(guān)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系中,主要包括:通用基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)、安全標(biāo)準(zhǔn)、試驗方法標(biāo)準(zhǔn)、技術(shù)條件、互換性標(biāo)準(zhǔn)等部分,并且細(xì)分領(lǐng)域為整車、電機、控制系統(tǒng)、蓄電池、充電系統(tǒng)、電池回收利用及電氣接口等[5]。
其中,涉及安全的標(biāo)準(zhǔn)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(tǒng)》、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(hù)》、GB/T18384.3—2015《電動汽車安全要求第3部分:人員觸電防護(hù)》[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(biāo)準(zhǔn)20160969-Q-339《電動汽車安全要求》、20160968-Q-339《電動客車安全技術(shù)條件》、20160967-Q-339《電動汽車用鋰離子動力電池安全要求》。
整機標(biāo)準(zhǔn)中,鋰離子電池電動汽車相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)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(tǒng)》、NB/T33024—2016《電動汽車用動力鋰離子蓄電池檢測規(guī)范》。燃料電池電動汽車的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)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(tǒng)技術(shù)條件》、GB/T 29126—2012《燃料電池電動汽車車載氫系統(tǒng)試驗方法》、GB/T 33978—2017《道路車輛用質(zhì)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(biāo)準(zhǔn)有:GB/T31467—2015《電動汽車用鋰離子動力蓄電池包和系統(tǒng)》、GB/T 34657.1—2017《電動汽車傳導(dǎo)充電互操作性測試規(guī)范第1部分:供電設(shè)備》、GB/T 34657.2—2017《電動汽車傳導(dǎo)充電互操作性測試規(guī)范 第2部分:車輛》、GB/T 34658—2017《電動汽車非車載傳導(dǎo)式充電機與電池管理系統(tǒng)之間的通信協(xié)議一致性測試》。
具體細(xì)分領(lǐng)域下的電池回收利用現(xiàn)有的標(biāo)準(zhǔn)有:GB/T34013—2017《電動汽車用動力蓄電池產(chǎn)品規(guī)格尺寸》、GB/T34014—2017《汽車動力蓄電池編碼規(guī)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(guī)范》,正在制定中的標(biāo)準(zhǔn)有:20150671-T-339《車用動力電池回收利用梯次利用技術(shù)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(guī)范》,擬制定的標(biāo)準(zhǔn)有:《車用動力電池回收利用 梯次利用產(chǎn)品標(biāo)識》《車用動力電池回收利用放電規(guī)范》《車用動力電池回收拆解指導(dǎo)手冊編制規(guī)范》等。
儲能充電站中,直流充電相關(guān)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)有:GB/T 20234—2015《電動汽車傳導(dǎo)充電用連接裝置》、GB/T 18487.2—2017《電動汽車傳導(dǎo)充電系統(tǒng)第2部分:非車載傳導(dǎo)供電設(shè)備電磁兼容要求》、GB/T18487.3—2001《電動車輛傳導(dǎo)充電系統(tǒng)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(dǎo)式充電機與電池管理系統(tǒng)協(xié)議之間的通信協(xié)議》、GB/T29772—2013《電動汽車電池更換站通用技術(shù)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(shè)施建設(shè)技術(shù)導(dǎo)則》、NB/T 33001—2010《電動汽車非車載傳導(dǎo)式充電機技術(shù)條件》、NB/T 33008.1—2013《電動汽車充電設(shè)備檢驗試驗規(guī)范第1部分:非車載充電機》。儲能充電站設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)有:DB44/T1766—2015《電動汽車儲能充電站設(shè)計規(guī)范》、GB 50966—2014《電動汽車充電站設(shè)計規(guī)范》。光伏充電站相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)有:DB44/T1507—2014《太陽能光伏充電站技術(shù)要求》、GB/T 19939—2005《光伏系統(tǒng)并網(wǎng)技術(shù)要求》、GB/T 20514—2006《光伏系統(tǒng)功率調(diào)節(jié)器效率測量程序》。
綜上所述,在電動汽車術(shù)語、儀表、標(biāo)志等基礎(chǔ)通用標(biāo)準(zhǔn)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(guān)鍵零部件標(biāo)準(zhǔn),以及試驗測試方法等相關(guān)方面的標(biāo)準(zhǔn)比較多,填補了我國電動汽車標(biāo)準(zhǔn)的空白,為電動汽車的研發(fā)及其性能評價發(fā)揮了非常重要的作用[9]。而在退役電池、儲能充電站方面,標(biāo)準(zhǔn)制定的還比較少,相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)制定還處于起步階段。
在工信部裝備工業(yè)司發(fā)布的《2018年新能源汽車標(biāo)準(zhǔn)化工作要點》中,提出了基礎(chǔ)通用領(lǐng)域還應(yīng)完成電動汽車安全強制性國家標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)審查和報批工作、傳導(dǎo)充電電磁兼容性標(biāo)準(zhǔn)起草工作,并開展碰撞后安全和電子電器環(huán)境適應(yīng)性標(biāo)準(zhǔn)預(yù)研。整車領(lǐng)域的標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)完成電動客車安全強制性國家標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)審查和報批工作、燃料電池汽車安全標(biāo)準(zhǔn)審查和報批工作,推進(jìn)四輪低速電動車標(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)修訂工作。關(guān)鍵系統(tǒng)部件領(lǐng)域應(yīng)完成鋰離子動力電池安全強制性國家標(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)審查和報批,以及電池管理系統(tǒng)和車載充電機標(biāo)準(zhǔn)起草工作,并開展動力電池梯次利用、燃料電池發(fā)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(biāo)準(zhǔn)預(yù)研。充電基礎(chǔ)設(shè)施領(lǐng)域應(yīng)開展對充電接口及通信協(xié)議現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)實施效果評估,探索研究大功率傳導(dǎo)充電技術(shù)方案,開展無線充電互操作性測試活動和標(biāo)準(zhǔn)預(yù)研,推進(jìn)電動客車接觸式充電系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)制定與傳導(dǎo)放電、充電信息安全、加氫通信協(xié)議及加氫口標(biāo)準(zhǔn)預(yù)研與立項工作[10]。
發(fā)展新能源汽車是緩解我國能源和環(huán)境壓力、加快汽車產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級、培育新的經(jīng)濟(jì)增長點和提升國際競爭優(yōu)勢的戰(zhàn)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(shù)水平不斷提升及標(biāo)準(zhǔn)制修訂工作加快推進(jìn),目前已發(fā)布新能源汽車及充電基礎(chǔ)設(shè)施的現(xiàn)行有效標(biāo)準(zhǔn)有100多項,建立了較為完善的標(biāo)準(zhǔn)體系,有力地支撐了產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展。2018年新能源汽車標(biāo)準(zhǔn)化工作的總體思路是:全面深入貫徹黨的十九大精神,以習(xí)近平新時代中國特色社會主義思想為指導(dǎo),貫徹落實《節(jié)能與新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃(2012~2020年)》、《汽車產(chǎn)業(yè)中長期發(fā)展規(guī)劃》,從加快促進(jìn)新能源汽車產(chǎn)業(yè)提質(zhì)增效、增強核心競爭力、實現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展出發(fā),突出抓好重點標(biāo)準(zhǔn)領(lǐng)域和關(guān)鍵標(biāo)準(zhǔn)項目,著力優(yōu)化新能源汽車標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè),加強國際標(biāo)準(zhǔn)法規(guī)的參與和協(xié)調(diào),支撐汽車產(chǎn)業(yè)供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革,推動新能源汽車高質(zhì)量健康可持續(xù)發(fā)展。