《電動汽車動力蓄電池健康狀態評價指標及估算誤差試驗方法》（T/CSAE 184-2021）標準于2021年5月13日正式發布，該標準由電動汽車產業技術創新戰略聯盟組織提出，北京交通大學牽頭并聯合中國汽車技術研究中心有限公司、北京理工大學、寧德時代新能源科技股份有限公司、湖南中車時代電動汽車股份有限公司等多家行業力量共同編制完成。該標準首次提出動力蓄電池系統健康狀態的定義，并以放電容量保持率、放電能量保持率、能量效率保持率等參數為核心，建立了完善的電動汽車用動力蓄電池的健康狀態評價指標體系，并且從車輛實際應用出發，提出不同應用場景的SOH估算誤差的測試流程和試驗方法，為電池健康管理提供有力的支撐，填補國內動力蓄電池健康狀態評價規范缺乏的空白。

標準起草單位: 北京交通大學、中國汽車技術研究中心有限公司、北京理工大學、寧德時代新能源科技股份有限公司、湖南中車時代電動汽車股份有限公司、惠州億能電子有限公司、華霆（合肥）動力技術有限公司、欣旺達電子股份有限公司、北京理工新源信息科技有限公司、北京新能源汽車股份有限公司、昆山聚創新能源科技有限公司。

主要起草人：張彩萍、張維戈、王芳、黃彧、王震坡、樊彬、勞力、張世昌、汪偉、姜久春、文鋒、黃河、劉鵬、張言茹、姜成龍、高帥、張琳靜、倪麗萍、吳冠軍、周夏榮、龍曉華、盛軍、楊重科、孫丙香、解坤、龍宇舟、李寧、常宏。

標準研制背景

電動汽車用動力蓄電池性能衰退將導致電池系統性能的下降、故障率提升，運行成本和維護成本顯著增加。因此，對電動汽車動力蓄電池的健康狀態進行科學準確評價，對延長動力蓄電池使用壽命以及提高系統運行的安全性和可靠性具有重要意義。

雖然目前動力蓄電池系統配置的電池管理系統大都具備健康狀態估計功能，但是國內外尚無統一的電池健康狀態定義、評價指標及估算誤差試驗方法，無法在動力蓄電池成組應用中實現有效的健康管理。

標準解讀

基于國內外電池健康狀態的研究發展及行業內部廣泛的調研，為了保障評判的標準性和唯一性，本標準首先明確提出了動力蓄電池系統健康狀態的定義，采用電池表征參數的當前值與初始值的比值來衡量電池系統的健康程度。

由于動力電池電化學體系的復雜性，僅選取單一參數無法正確地評價電池的健康狀態，因此在充分研究總結電池容量、能量等表征參數隨電池老化狀態的變化特性（圖1）的基礎之上，提出了五大表征參數：放電容量保持率、放電能量保持率、能量效率保持率、峰值功率保持率、直流內阻變化率。

圖1  表征參數與老化狀態變化特性

另外，由于電池一致性狀態會對可用容量和可用能量造成一定的影響，而電池系統的電壓極差變化和電壓方差變化率與電池不一致性以及單體老化路徑密切相關（圖2）。因此，為了更加科學全面地評價電池健康狀態，在五大主要表征參數的基礎上，本標準提出以電壓極差與方差的變化率作為電池健康狀態的輔助性判斷參數，從而構建涵蓋不同層面滿足不同應用需求的電池健康評價指標體系（圖3）。

圖2 電壓極差隨循環次數變化關系

圖3 電池健康評價指標體系

本標準規定的測試方法分為基礎電池數據測試和BMS估算誤差測試兩部分。

基礎電池數據測試部分主要用于獲得進行BMS估算誤差測試的電池健康狀態表征參數真值。本標準規定了獲取容量、能量、峰值功率、直流內阻電池表征參數的測試方法。

在BMS健康狀態估算測試過程中，需要考慮動力電池達到不同健康狀態的循環條件，BMS的測試條件以及測試場景。為了更好的實施電池健康狀態評估，獲取準確的參數指標，本標準規范了動力蓄電池系統循環工況、BMS測試工況、BMS健康狀態估算測試流程(圖4)。

由于動力蓄電池的實際應用條件各異，為了更好地保障測試的可操作性和針對性，本標準未對循環測試工況進行統一規定，可以選取標準循環工況、典型充放電工況或整車廠和制造商協商的其他工況對蓄電池系統進行充放電循環，使電池達到不同的健康狀態。同時，由于不同廠家的BMS對于電池健康狀態的估算方法不同，根據實際條件和應用車型，可以在附錄A給出的推薦測試溫度下采用快充、慢充、典型充放電工況或整車廠和制造商協商的其他工況對蓄電池系統測試進行BMS的健康狀態估算。最終，通過基礎電池數據測試獲得的電池健康狀態指標真值與估算值，計算獲得BMS的健康狀態估算精度。

圖4 BMS健康狀態估算精度測試過程

BMS健康狀態估算精度測試過程可以選擇在BMS制造商或者第三方檢測機構進行，根據BMS制造商與檢測機構協商結果，可以采用如圖5所示的三種場景完成整個測試，其中：

場景一為BMS制造商進行測試，第三方檢測機構進行監督；

場景二為BMS制造商提供樣品電池，第三方檢測機構進行測試；

場景三為BMS制造商提供電池測試數據，第三方檢測機構進行模擬測試。

圖5 BMS健康狀態估算精度測試三種場景

另外為了保證測試的一致性，標準中規范了進行性能測試的循環次數，要求分別在300次、500次、1000次循環測試性能參數真值和BMS估算值。

綜上，本標準完善電動汽車用動力蓄電池健康狀態的評價體系和標準測試流程，確保動力蓄電池健康狀態測試分析的準確性，既能為消費者提供保質期的參考依據，也能為行業政策制定提供數據支撐和依據，有利于推動電動汽車用鋰離子動力蓄電池健康穩步的發展。