2015电动汽车动力电池系统国标最详解读

国标针对动力电池系统，建立了常规性能和功能要求——容量、能量、功率、效率、标准循环寿命、工况循环寿命、存储、荷电保持、容量恢复、倍率性能、高低温性能等，建立了安全防护要求——操作安全、故障防护、人员触电防护、滥用防护、环境适应性、事故防护、用户手册和特殊说明等，范围覆盖了电芯、模组、动力电池包、动力电池系统这4个层级，产品类型包括混合动力、插电式/增程式混合动力、纯电动乘用车和商用车，已基本上了构成了一个完整的体系。 一、构建标准体系 电动汽车早期的发展过程中，GB或GB/T国家标准的缺失在一定程度上造成了行业的良莠不齐和鱼龙混杂。仅依靠汽车行业的QC/T推荐标准作为一种参考，并不具有权威性和广泛性，整车企业和电池企业要么茫无头绪，要么各行其是、各执一词，缺乏一个统一的衡量标准。 随着2015年新版GB/T国家推荐标准的陆续发布，我国电动汽车产业围绕动力电池系统已基本上构建了完整的标准体系，形成了行业的准入门槛，有利于行业的规范发展和优胜劣汰。 新国标在2015年5月颁布(部分标准将在10月份或年底颁布)，与旧标准之间有一年的过渡期，从2016年开始，相关企业都将遵循新的标准进行相关检测。新国标与工信部2015年3月发布的《汽车动力蓄电池行业规范条件》一起，将加速动力电池行业的洗牌，提高行业集中度水平。 序号 1 新标准 GB/T 31484-2015 电动汽车用动力蓄电池循环寿命要求旧标准 QC/T 743-2006 电动车用锂离子蓄电池 及试验方法 2 GB/T 31485-2015 电动汽车用动力蓄电池安全要求及试验方法 3 GB/T 31486-2015 电动汽车用动力蓄电池电性能要求及试验方法 4 GB/T 31467.1-2015电动汽车用锂离子动力蓄电池包和系统第1部分：高功率应用测试规程 5 GB/T 31467.2-2015电动汽车用锂离子动力蓄电池包和系统第2部分：高能量应用测试规程 6 GB/T 31467.3-2015电动汽车用锂离子动力蓄电池包和系统第3部分：安全性要求与测试方法 7 QC/T 743-2006 电动车用锂离子蓄电池 QC/T 743-2006 电动车用锂离子蓄电池 \\ \\ \\ GB/T 18384.1—2015 电动汽车 安全要求 第1部分：车GB/T 18384.1—2001电动汽车 安全要求 第1部分：车载可充电储能系统 载储能装置 8 GB/T 18384.2—2015 电动汽车 安全要求 第2部分：操GB/T 18384.2—2001电动汽车 安全要求 第2部分：功作安全和故障防护 能安全和故障防护 9 GB/T 18384.3—2015 电动汽车 安全要求 第3部分:人员GB/T 18384.3—2001电动汽车 安全要求 第3部分:人触电防护 员触电防护 \\ QC/T 897-2011 电动汽车用电池管理系统技术条件 10 在本人的另外一篇文章中，曾论述过动力电池系统的安全防护主要在于如何防止电能和化学能的非正常释放所造成的危险，相关内容详见《动力电池系统安全分析和防护设计》一文。新版国标则完整的围绕电能和化学能的防护做了严格的规定，并明确了测试规范，形成了较为完整的体系，从这方面来讲，产品安全设计与国标的检验要求，殊途同归。 标准 GB/T 31485 GB/T 31467 GB/T 18384 防护目标 化学能 化学能 电能 层级 单体/模组 系统 系统 GB/T 18387 电磁能 整车（涵盖电池系统） 本文将系统的论述各项标准所规定的内容，对比新标准与旧标准的差异等，希望能够为动力电池企业或整车企业的同仁，在标准的理解和运用方面提供一些帮助。 二、GB/T 31484、GB/T 31485、GB/T 31486解读 GB/T 31484、GB/T 31485、GB/T 31486是由QC/T 743标准演化而来，将QC/T 743标准的相关内容重新划分，并在此基础上进行升级，制订了更符合电动汽车实际使用情况的三份独立的标准规范。 首先是标准不再局限于锂离子电池这一类型的动力电池，而是包括所有的动力电池类型。其次，针对模组的定义进行修改，不再强调5个或以上的电池单体进行串联，而是根据实际产品中的串并联组合形式。第三，增加了动力电池包和动力电池系统的定义，将部分测试覆盖到系统这一层级，显然更具有实际参考价值。第四，默认的充放电倍率由C/3(I3)提高到1C(I1)，要求更严格。 基本要求 电池类型 样品级别 模组定义 默认充放电倍率 每项测试样品数量 QCT 743-2006 锂离子电池 单体，模组 5个或以上的单体串联 3/C 单体2个，模组1个 20℃±5℃ 默认试验条件 相对湿度:25%～85% 气压:86kPa～106kPa GB/T 31484、GB/T 31485、GB/T 31486 未明确指定，包含各种类型动力电池 单体、模组、系统 1个以上的单体串联、并联、串并联 1C 单体2个，模组或系统1个 25℃±5℃ 相对湿度：15%~90% 气压：86kPa~106kPa

1. GB/T 31484-2015解读 GB/T 31484-2015主要考核动力电池单体、模组和系统的循环寿命指标，涵盖了乘用车和商用车两个不同的市场，以及功率型和能量型两种不同应用类型的动力电池。对于电池单体和模组而言，大多数电池厂家的产品均可达到规定的要求，对于动力电池系统而言，系统设计和集成能力较弱的pack企业，将面临较大的挑战。相关检测内容如下表所示： 序号 检验项目 适用范围 判定条件 单体：实测容量在额定容量的100%~110%之间，单体容量差异不超1 室温放电容量（Ah） 单体、模组、系统 过5%（一致性要求） 模组或系统：实测容量在额定容量的100%~110%之间，样品容量差异不超过7%（一致性要求） 2 3 4 标准循环寿命（1C充放电循环） 单体、模组 室温放电能量（Wh） 单体、模组、系统 室温功率 单体、模组、系统 要求同上 未明确规定（应满足产品规格书要求） 以下条件满足1个就算合格： （1）500次循环后放电容量大于初始容量的90% （2）1000次循环后放电容量大于初始容量的80% 按工况进行循环，总放电能量/初始额定能量>500时，计算放电容量和5s放电功率（应满足产品规格书要求） 按工况进行循环，总放电能量/初始额定能量>500时，计算放电容量和5s放电功率（应满足产品规格书要求） 按工况进行循环，总放电能量/初始额定能量>500时，计算放电容量（应满足产品规格书要求） 按工况进行循环，总放电能量/初始额定能量>500时，计算放电容量（应满足产品规格书要求） 乘用车参照上述第7条 商用车参照上述第8条 5 混合动力乘用车功率型电池工况循环寿命 模组、系统 6 混合动力商用车功率型电池工况循环寿命 模组、系统 7 纯电动乘用车能量型电池工况循环寿命 模组、系统 8 纯电动商用车能量型电池工况循环寿命 模组、系统 9 插电式/增程式电动汽车电池工况循环寿命 模组、系统

相比于QC/T 743-2006，GB/T 31484-2015在标准循环寿命和工况循环寿命的测试要求方面都更为严格，相关对比总结如下： 检验项目 QCT 743-2006 GB/T 31484-2015 测试方法：3/C充电，C/2放电，放电深度为80% DO测试方法：1C充电，1C放电，放电深度为100% DOD（或D 企业所规定条件） 标准循环寿命 判定标准：容量衰减到初始值的80%时，循环测试>5判定标准：容量衰减到初始值的80%时，循环测试>100000次 样品级别：仅适用于单体测试 次，或容量衰减到初始值的90%时，循环测试>500次 样品级别：适用于单体、模组、系统 测试方法：简单模拟工况，分功率型和能量型两种电测试方法：采用新的工况循环路谱，分功率型和能量型两池，但是测试工况不区分乘用车与商用车 工况循环寿命 判断标准：依据企业所规定数据 样品级别：仅适用于模组 种电池，测试工况区分乘用车和商用车 判断标准：依据企业所规定数据 样品级别：适用于模组、系统

因工况数据较多，本文不一一列出测试的图表和曲线，有兴趣的可直接阅读相关的标准文件。

2. GB/T 31485-2015解读

GB/T 31485-2015主要考核动力电池单体和模组的安全指标，围绕化学能的防护，给出了一系列滥用情况以及极端情况下的安全要求和检验规范。

相比于QC/T 743-2006，GB/T 31485-2015增加了单体海水浸泡、单体温度循环、单体低气压、模组跌落、模组海水浸泡、模组温度循环、模组低气压等7项新的检验要求。针对大部分检验项目，GB/T 31485-2015均做了提高或强化，并要求测试结束后，必须观察1小时，才能确定检验是否合格，而QC/T743标准并无此要求。相关测试项目的对比如下：

GB/T 31485-2015与GB/T 31467.3-2015配合，构成了电池单体、模组、系统层级的较为完整的安全检验标准。 3. GB/T 31486-2015解读 GB/T 31486-2015主要针对电池单体的外观、尺寸、重量和室温放电容量，以及模组的外观、尺寸、重量、常温性能、高低温性能、耐振动性能、存储等方面做出相应的规定。与QC/T 743相比，GB/T 31486-2015取消了针对单体电池的高低温性能、放电倍率性能、荷电保持与容量恢复能力、存储等方面的要求，但是增加了针对模组的常温充放电倍率性能、高低温性能、荷电保持与能量恢复能力等相关要求，具体内容的对比如下： 序号 1 单体检测项目 外观 QCT 743-2006 GB/T 31484-2015 目测检查，不得有变形及裂纹，表面平整，干目测检查，不得有变形及裂纹，表面干燥无燥，无外伤，无污染，标志清晰 用电压表检测电池极性，标示正确 外伤，排列整齐，连接可靠，标志清晰 用电压表检测电池极性，标示正确 2 3 极性 尺寸和质量 用量具检测电池的尺寸和质量，应符合企业提用量具检测电池的尺寸和质量，应符合企业供的产品技术条件 提供的产品技术条件 检测方法：C/3充电至截止电压，C/3放电至截1C充电至截止电压，1C放电至截止电压，计止电压，计算放电容量 如果计算值低于规定值，可重复5次 4 常温放电容量 算放电容量 重复5次测试，取平均值数据 判定标准：计算容量在企业所规定额定值的10判定标准：（1）计算容量在企业所规定额定0%~110%之间 值的100%~110%之间 （2）所有样品的计算容量极差（最大和最小容量差）不得超过5%（一致性要求） 常温下以C/3充满电，在-20℃温度下存储205 -20℃放电容量 小时，以3/C放电至截止电压，计算放电容量 判定标准：计算容量不低于额定值的70% / 6 55℃放电容量 常温下以C/3充满电，在55℃温度下存储5小时，以3/C放电至截止电压，计算放电容量 / 判定标准：计算容量不低于额定值的95% 常温下以C/3充满电，以1.5C放电至截止电压，7 常温倍率放电容量（能量型） 计算放电容量 判定标准：计算容量不低于额定值的90% 常温下以C/3充满电，以4C放电至截止电压，8 常温倍率放电容量（功率型） 计算放电容量 判定标准：计算容量不低于额定值的80% 常温下以C/3充满电后存储28天，以3/C放电至截止电压，计算放电容量/额定容量的比值，即为荷电保持能力 9 常温荷电保持与容量恢以3/C充满电，再以3/C放电至截止电压，计复能力 算放电容量/额定容量的值，即为容量恢复能力 判定标准：荷电保持能力不低于80%，容量恢复能力不低于90% 常温下以C/3充满电，在55℃温度下存储7天，恢复至常温下保持5小时，以3/C放电至截止电压，计算放电容量/额定容量的比值，为荷电高温荷电保持与容量恢保持能力 复能力 继续以3/C充满电，再以3/C放电至截止电压，计算放电容量/额定容量的值，为容量恢复能力 判定标准：荷电保持能力不低于80%，容量恢复能力不低于90% 常温下以C/3充满电，再以3/C放电2小时，常温存储90天 以3/C充电至截止电压，再以3/C放电至截止11 存储 电压，计算放电容量/额定容量的比值，计为容量恢复能力 判定标准：容量恢复能力不低于95% 序号 1 模组检测项目 外观 QCT 743-2006 GB/T 31484-2015 / / / / 10 / 目测检查，不得有变形及裂纹，表面平整，干目测检查，不得有变形及裂纹，表面干燥无燥，无外伤，无污染，标志清晰 2 3 极性 尺寸和质量 用电压表检测模组极性，标示正确 外伤，排列整齐，连接可靠，标志清晰 用电压表检测电池极性，标示正确 用量具检测模组的尺寸和质量，应符合企业提用量具检测电池的尺寸和质量，应符合企业供的产品技术条件 提供的产品技术条件 检测方法：C/3充电至截止电压，C/3放电至截1C充电至截止电压，1C放电至截止电压，计止电压，计算放电容量 如果计算值低于规定值，可重复5次 4 常温放电容量 算放电容量 重复5次测试，取平均值数据 判定标准：计算容量在企业所规定额定值的10判定标准：（1）计算容量在企业所规定额定0%~110%之间 值的100%~110%之间 （2）所有样品的计算容量极差（最大和最小容量差）不得超过5%（一致性要求） 常温下以1C充满电，以3C放电（最大电流5 常温倍率放电容量（能量型） 不超过400A）至某一单体达到截止电压，计/ 算放电容量 判定标准：计算容量不低于额定值的90% 常温下以1C充满电，以8C放电（最大电流6 常温倍率放电容量（功率型） / 不超过400A）至某一单体达到截止电压，计算放电容量 判定标准：计算容量不低于额定值的80% 常温下以1C放电至某一单体达到截止电压，静置1小时 以2C充电（最大电流不超过400A）至某一7 常温倍率充电性能 / 单体达到截止电压，静置1小时 以1C放电至某一单体达到截止电压，计算放电容量 判定标准：计算容量不低于额定值的80% 常温下以1C充满电，在-20℃温度下存储24小时，在-20℃下以1C放电至某一单体达到8 低温（-20℃）放电容量 / 截止电压，计算放电容量 判定标准：计算容量不低于额定值的70%（锂电池）或80%（镍氢电池） 常温下以1C充满电，在55℃温度下存储5小时，在55℃下以1C放电至某一单体达到9 高温（55℃）放电容量 / 截止电压，计算放电容量 判定标准：计算容量不低于额定值的90% 常温下以1C充满电，存储28天 以1C放电至某一单体截止电压，计算放电容量/额定容量的比值，为荷电保持能力 继续以1C充满电，再以1C放电至截止电压，10 常温荷电保持与容量恢复能力 / 计算放电容量/额定容量的值，为容量恢复能力 判定标准：荷电保持能力不低于85%，容量恢复能力不低于90%（锂电池）或95%（镍氢电池） 常温下以1C充满电，在55℃温度下存储7天，恢复至常温下保持5小时，以1C放电至截止电压，计算放电容量/额定容量的比值，为荷电保持能力 11 高温（55℃）荷电保持与容量恢复能力 继续以1C充满电，再以1C放电至截止电压，/ 计算放电容量/额定容量的值，为容量恢复能力 判定标准：荷电保持能力不低于85%（锂电池）或70%（镍氢电池），容量恢复能力不低于90%（锂电池）或95%（镍氢电池） 模组固定在试验台，按下述要求测试： 放电电流：3/C，振动方向：上下单向 12 耐振动性能 / 振动频率：10Hz~55Hz，最大加速度：30m/s，扫频循环：10次，时间：3h 判定标准：无电流锐变和电压异常，无外壳破损，无电解液泄漏，模组连接可靠，结构2完好 常温下以1C充满电，再以1C放电30分钟，在45℃温度下存储28天 存储（45℃） / 在室温下搁置5小时，以1C充电至截止电压，再以1C放电至截止电压，计算放电容量/额定容量的比值，计为容量恢复能力 判定标准：容量恢复能力不低于90%

从以上对比可以看出，GB/T 31486-2015重点强化模组级的电性能测试，弱化了电池单体级别的电性能测试，从整车级别来考虑，这是合理的。电池厂家给整车厂供货的时候，一般是提供模组级产品或系统级产品，国标更多的集中在针对电动汽车“零部件级”的产品测试，而针对电池单体的电性能测试，应由整车厂与电池企业共同确定相关检验项目和测试要求，并在电池企业内部或委托外部机构完成相关测试验证，不作为强制性的标准要求。

承接《电动汽车动力电池系统国标最详解读(上)》（点击阅读原文）继续动力电池系统解

读。

3.GB/T 31467-2015标准解读

如果说GB/T 31484、GB/T 31485、GB/T 31486是侧重于电池单体和模组层级的检验规范，那么GB/T 31467毫无疑问是侧重于电池包或电池系统级的检验规范。通过标准的相互衔接和组合，可以覆盖不同的零部件等级，达到更好的效果。

在本标准里面，引入了动力电池包和动力电池系统这两个概念，两者的主要差别在于是否包含电池控制单元BCU(等同于电池管理系统BMS的主控单元)。

针对动力电池包的测试，在测试过程中，所有的参数都依赖于外部测试平台来检测，动力电池包与测试平台之间无通信和数据交换，产品相关的主动功能(包括加热/冷却功能)也由测试平台来控制。测试平台检测动力电池系统的电压、电流、容量、能量等参数，作为检测结果和计算依据。

针对动力电池系统的测试，在测试过程中，系统内部的参数由BCU来检测，BCU与测试平台之间进行实时通信，传输测试必须的数据，产品相关的主动功能也由BCU来控制。测试平台检测动力电池系统的电压、电流、容量、能量等参数，作为检测结果和计算依据。 1. GB/T 31467.1-2015标准解读

GB/T 31467.1-2015标准针对功率型动力电池包/系统的容量、能量、功率、效率、荷电保持等基本性能的测试规程做了比较明确的规定，为检验检测提供了标准依据。

功率型电池主要应用于混合动力汽车，起到能量回收和动力辅助输出的作用，达到一定的节油和减排效果。因此要求倍率性能突出(比功率要大)，内阻小，发热量低，循环寿命长。针对功率型电池包/电池系统，标准提供了较为详细的测试规程，但是并没有提供判定合格的依据，具体的判断条件，取决于电池或整车企业提供的产品规格书所规定的数值。

具体的测试方法，详见标准文件，不在本文列出。标准中没有规定统一的判断依据，主要是因为到了动力电池系统这个层级，不同产品的指标差异较大，而每家企业的技术实力也不一样，所以量化的指标已经不取决于电池，而是取决于电池系统的综合性能(如电池性能，能量管理性能，热管理性能等)。基于此因素，检验项目的判断标准，应来自于产品规格书所规定的参数，满足产品的规格即为合格。 2. GB/T 31467.2-2015标准解读

GB/T 31467.2-2015标准针对能量型动力电池包/系统的容量、能量、功率、效率、荷电保持等基本性能的测试规程做了比较明确的规定，为检验检测提供了标准依据。

能量型电池主要应用于纯电动汽车和插电式/增程式混合动力车，作为车辆的唯一动力来源或重要动力来源，具有良好的节能和减排效果。能量型动力电池系统要求存储的能量多(比能量)，高低温性能好，循环寿命好。针对能量型电池包/电池系统，标准提供了较为详细的测试规程，但是并没有提供判定合格的依据，具体的判断条件，取决于电池或整车企业提供的产品规格书所规定的数值。

3. GB/T 31467.3-2015标准解读

前两个标准主要集中在电性能测试，本标准则主要针对安全要求和测试方法做了明确的规定。本标准结合GB/T 31485-2015，就构成了从电池单体、模组、到动力电池包和动力电池系统的完整的化学能防护规范。

从测试内容看，针对系统级的安全防护主要集中在以下几个方面： ❶ 机械载荷--振动、机械冲击、跌落

❷ 事故自保护--碰撞、挤压、海水浸泡、外部火烧 ❸ 环境适应性--温度冲击、湿热循环、盐雾腐蚀、高海拔 ❹ 滥用--过温、短路、过充、过放

针对系统级的安全防护要求，此前是缺失的，本次新国标的发布，基本上弥补了这方面的空白。当然，国标的内容仅仅涉及最基本的安全防护，企业在产品的研发、生产和使用过程中，需要根据车辆和动力电池系统的实际情况，制定更为严格更为完善的安全防护体系。

4.GB/T 18384-2015标准解

GB/T 18384在2001年发布第一版之后，在今年发布了修订后的第二版。本标准可以看作从整车层面针对电动汽车动力系统所提出的安全通则，共分3个部分，更侧重于针对电能和电磁能的安全规范和故障保护。

标准适用于3.5吨以下的电动乘用车或电动商用车。GB/T 18384主要对标ISO 6469标准，两个标准的主要内容基本相同。 1. GB/T 18384.1-2015标准解读

GB/T 18384.1-2015针对电动汽车的车载储能装置(动力电池系统)提出了保护驾驶员、乘客、车辆外人员和外部环境的安全要求。

从2001版到2015版本，标准调整了适用电压范围，修改了绝缘电阻的要求，增加了针对产生热量的要求，并删除了针对碰撞防护的要求。

标准还对绝缘电阻的测试条件做了明确的规定，要求在露点阶段进行多次测量，取绝缘电阻的最小值，比第一版本更为严格。此外，绝缘电阻的计算方法做了修订，具体内容请参考标准文稿。

2. GB/T 18384.2-2015标准解读

GB/T 18384.2-2015针对整车(包括动力电池系统)提出了操作过程、故障防护、用户手册、紧急响应等方面的安全要求。

针对操作安全，2015版删除了主开关和辅助功能的要求。

针对故障防护，删除电气连接，辅助电路和过流切断的要求，增加了故障安全和单点失效的要求。显然，修改之后的涵盖面更为广泛，只要是可能导致安全事故的单点失效/故障，都应该在设计时予以考虑。

另外，还增加了紧急响应的要求，这对于事故处理(如灭火，救灾等)非常关键，如果处理不当，所造成的次生灾害可能更为严重，所以厂家必须提供详细的故障处理指南或手册。 3. GB/T 18384.3-2015标准解读

GB/T 18384.3主要是如何防护电动汽车车载电力驱动系统和传导连接的辅助系统可能造成的人员触电危害。

由于标准内容较多，此处不一一列出相关检验项目的具体内容，有兴趣可直接参考标准文稿。

GB/T 18384.3-2015版本大大强化了针对人员触电防护的要求，增加了对绝缘电阻、电容耦合、断电、绝缘要求、绝缘配合等方面的内容，并对其他一些项目的内容做了必要的修改。修改后的版本，比2001版考虑的更为全面，虽然是针对整车级别的要求，但是动力电池系统可以直接参照其中的部分要求进行设计和检验。