《T/CSAE 118-2019 鋰離子動力電池單體日歷壽命試驗方法》于2019年10月正式發布。該標準由電動汽車產業技術創新戰略聯盟組織和支持，由中國汽車技術研究中心有限公司牽頭研究和編制，三星環新（西安）動力電池有限公司、上海蔚來汽車有限公司、微宏動力系統（湖州）有限公司、浙江谷神能源科技股份有限公司、比亞迪股份有限公司、中航鋰電（洛陽）有限公司、天津力神電池股份有限公司、天津大學等單位參與研究與編制工作。該項標準的發布，填補了動力電池日歷壽命相關標準的空白，將為規范動力電池行業發展提供有力支撐。

       消費者對電動汽車的關注點主要集中在使用便捷性、安全性和經濟性等方面。動力電池作為電動汽車最核心的零部件，其性能將直接決定整車的使用性能，整車的各項性能要求其實也是對動力電池的性能要求（如圖1所示）。整車要具有良好的經濟性，就需要動力電池具備低成本和長壽命的要求（其中壽命包括循環壽命和日歷壽命）。

圖 1 整車要求與動力電池要求的對應關系

       縱觀目前國內由國標、行標和團標等組成的動力電池標準體系，其目的是滿足電動汽車行業對于整個動力電池產業鏈的需求，包括各層級產品的研發、制造、集成、測試評價、梯次利用及回收等（如圖2所示）。

圖 2 動力電池標準體系的布局

       目前，國內已經形成了比較系統的動力電池標準體系。在動力電池壽命測試驗證領域，僅有國標 《GB/T 31484-2015 電動汽車用動力蓄電池循環壽命要求及試驗方法》對循環壽命進行了規定，但是針對日歷壽命的相關標準還處于空白狀態。在動力電池日歷壽命方面，國外某些科研機構發布了涉及鋰離子動力電池日歷壽命測試方法的測試手冊，包括《FreedomCAR Battery Test Manual for Power-Assist Hybrid Electric Vehicles》和《USABC Electric Vehicle Battery Test Procedures Manual》等。

本標準T/CSAE 118-2019的制定為動力電池日歷壽命測試提供一種規范的方法，即通過制定嚴格的測試流程和規范的測試內容，依賴試驗驗證和數學擬合等手段，實現對電動汽車用鋰離子動力電池日歷壽命的加速預測和評價。

       標準的主體部分包括了7項內容：充電方法、SOC-OCV測試、SOC調整、目標溫度點、不同溫度存儲等5項共性測試方法，以及分別針對純電動汽車應用和混合動力汽車應用給出的具體測試流程、狀態參數方法及壽命終止測試條件等。

       標準中給出的動力電池日歷壽命的測試流程如圖3所示，主要包括：

       a) 測定動力電池樣品的初始狀態參數；

       b) 在室溫下調整動力電池SOC狀態至目標狀態；

       c) 將樣品進行不同溫度下的存儲（通過在高溫下存儲實現日歷壽命的加速測試），存儲過程中定期測試樣品的開路電壓，確定樣品的SOC狀態，如果SOC低于目標值（判斷標準為低于目標值的5%），需要調整SOC，然后繼續存儲；

       d) 完成n小時存儲后，調節溫度至室溫，擱置一定時間直至達到熱平衡，測定樣品的狀態參數；

       e) 重復步驟c）和步驟d），直至樣品達到規定的日歷壽命終止條件。

       下面重點針對其中的要點進行介紹。

圖3 動力電池日歷壽命測試流程圖

       測試樣品在擱置時的SOC狀態是影響電池日歷壽命的重要因素。不同的應用場景，對于混合動力汽車用動力電池，目標SOC建議選擇80%、65%、50%、35、20%；對于純電動汽車用動力電池，目標SOC建議選擇90%、70%、50%、35%、20%。

       對于進行日歷壽命測試的目標溫度點，標準中建議選取3個及以上的目標溫度點，例如選取25℃和測試樣品最高使用溫度（建議不高于55℃）作為溫度區間上下限，每隔10℃或5℃，設定一個目標溫度點。

        從前文可知，當樣品以一定的SOC擱置在溫度環境中時，需要每隔一定時間（假設該值為x）檢查電池的OCV，并且在擱置時間n達到一定時長后測定電池的狀態參數。其中x和n值越小，得到的測試數據越全面，測試結果越精確，但會導致測試工作量越大，因此需要根據經驗在數據質量和測試工作量之間取得平衡。對于這一點，標準中對于x值，建議首月每周檢查2次OCV，第二個月每周檢查1次OCV，之后每兩周檢查1次OCV；對于n值，建議可以選擇168、240、336、672、720（建議前3個月選擇168hr，后面時間間隔逐漸增大），且需保證生命周期內所進行的狀態參數測量不少于m次，其中m的參考值為5~10。

       對于狀態參數，標準中分別針對純電動汽車和混合動力汽車應用給出了不同的狀態參數，包括電池自由狀態尺寸、放電容量、直流內阻和峰值功率等。其中對于電池自由狀態尺寸，建議分別測試四角（距離電池邊緣垂直距離1厘米）的厚度以及電池中心的位置厚度，并記錄。另外為避免拆裝夾具給日歷壽命測試帶來負面影響，存儲過程中不再進行電池自由狀態尺寸測試。其余狀態參數也分別給出了具體的測試方法和工況等。

       整體上，本標準針對目前動力電池行業較為通用的日歷壽命測試，主要從測試的一般流程和測試細節等方面進行了梳理。隨著對電池老化問題理解的不斷加深，仍需要基于標準主體，不斷進行動力電池日歷壽命測試方法的實踐與創新。此外，電池壽命的測試目前對于行業而言仍屬于難度較大的技術問題，例如基于整車實際運行工況的電池循環壽命加速測試，以及循環壽命和日歷壽命的耦合測試等，需要行業共同研究，持續推動動力電池壽命測試相關標準的完善和提升！

       以上標準解讀無法覆蓋所有細節，如有其他疑問歡迎交流討論。如需要標準全文，可以聯系我們：

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