实施强制性国家标准是提升电池安全的关键

实施强制性国家标准是提升电池安全的关键

近年来,我国电动自行车产销量增长迅速。据统计,目前国内电动自行车社会保有量已经超过3.5亿辆,2023年全国规模以上企业电动自行车产量为4228万辆。随着电动自行车产销量的逐年提高,由其引发的火灾事故也逐年攀升,给消费者的人身、财产安全造成了严重损失。

电动自行车为什么会起火?据消防救援部门统计分析,引发电动自行车起火的原因主要有3个:一是电动自行车使用的锂电池热失控起火,二是电动自行车的线路过载、短路,三是电动自行车充电器起火。其中锂电池引发的起火占比最大。

电动自行车使用的蓄电池主要有铅酸电池和锂电池两种,近年来锂电池的占比逐渐上升,铅酸电池的比例逐渐下降。铅酸电池由于使用无机电解液体系(浓硫酸),自身不会发生起火、爆炸。由于能量密度低、低温续航差等缺点,铅酸电池主要应用于中低端车型。此前锂电池车型占比只有10%左右,但近几年国内主要电动自行车品牌发布的新车型中,配备锂电池的比例逐渐提高,目前已接近30%。而锂电池使用的是有机电解液体系(如碳酸乙烯酯溶剂),在高温、过充等条件下,电解液容易分解出一氧化碳、氢气、甲烷等易燃气体,遇到空气中的氧气容易起火、爆炸。设计存在缺陷、制造工艺有瑕疵、材料稳定性差、使用较长时间的锂电池,更容易分解出可燃气体。而对于高镍三元材料(镍钴锰、镍钴铝等),自身还会分解出氧气,不需要外界氧气就可以燃烧爆炸。这也是为什么高镍三元锂电池安全性更差的原因。

电动自行车锂电池安全强标。《中华人民共和国标准化法》第十条规定:“对保障人身健康和生命财产安全、国家安全、生态环境安全以及满足经济社会管理基本需要的技术要求,应当制定强制性国家标准。”电动自行车锂电池存在安全风险,并且已经引发了大量事故,因此需要制定强制性国家标准。

据统计,电动自行车锂电池排名前9的企业供货量约占市场总量的40%,后100多家小型企业供货量约占30%,小作坊供应的拼改装电池占比约为30%。小作坊供应的拼改装电池,很多使用的是汽车拆解回收的废旧电池、企业淘汰的不合格电池,并且在电池保护电路方面的设计也不完善,有相当比例的事故是由拼改装电池引发的。

据粗略估算,目前电动自行车用的锂电池中,锰酸锂电池约占60%、高镍三元锂电池约占30%、磷酸亚铁锂电池占比不到10%。总体上,从安全性上来看,磷酸亚铁锂电池>锰酸锂电池>高镍三元锂电池;但是从低温容量、续航等性能指标上看,磷酸亚铁锂电池<锰酸锂电池<高镍三元锂电池。因此,企业、消费者选择不同类型的锂电池,往往是根据自己的需求从性能、安全、价格等各方面进行一个相对平衡的选择。而在制定电动自行车锂电池安全强标时,首先需要考虑不同类型锂电池的安全特性,把安全指标放在首位,同时也要考虑产业、技术的发展与安全之间的平衡。此外,更要从技术上设定门槛,杜绝小作坊的拼改装电池、废旧淘汰电池进入电动自行车领域。

近期发布的《电动自行车用锂离子蓄电池安全技术规范》,规定了6项单体电池的测试项目、22项电池组的测试项目。过充电、针刺试验可以对锂电池的安全性进行有效筛选,如目前安全性较差的高镍三元电池很难通过上述测试,而安全性更好的磷酸亚铁锂电池、锰酸锂电池通过相关测试则相对容易。此外,该标准还规定了电池组耐高温追溯编码、互认协同充电、不得使用梯次利用电池等要求。

保障安全强标的实施是关键。标准是后续监管的技术依据,但是标准的制定只是提升安全监管的第一步。提升电动自行车电池安全水平的关键是把强标的实施真正落实到位。

对于标准的符合性验证,目前主要有两种方式:一种是事后监管,在生产、销售前并不要求事先证明标准的符合性,而是通过后期的市场监督抽查等方式来验证标准的符合性;另一种是事前监管,通过强制性认证等方式要求产品在销售之前先证明标准的符合性。有关部门正在考虑研究将电动自行车用锂离子电池纳入强制性认证(CCC认证)目录管理。此外,对于电动自行车锂电池销售后的使用管理,也需落实到位。对于“黑作坊”的违规拼改装、废弃电池的非法利用、用户私自改装使用违规电池,需要公安、交管等部门严格依据标准进行查处认定,加大执法力度。

消费者如何安全使用电动自行车?一是从正规渠道购买通过有关认证的电动自行车,使用原装电池,不要自行改装、更换,如需维修、更换,需到正规售后服务站点。二是使用原装充电器、正规充电柜对电池进行充电,以避免充电电压不匹配导致过充电。三是在长时间不使用时,电池既不要处于空电状态,也不要处于满电状态。四是冬季避免在极端低温条件下对电池进行充电,夏季避免在阳光暴晒的环境中停放电动自行车或对电池进行充电。五是对于使用多年的老旧电池,尤其是已经出现鼓包、漏液、发热的,要及时更换。

安全既是门槛,也是底线。守住安全底线,才能谋求发展。安全标准是规范产业发展的依据,也是行业监管的依据。制定电动自行车电池安全的强制性国家标准虽然至关重要,但把标准的执行真正落实到位才更为关键。

(作者系中国电子技术标准化研究院安全技术研究中心副主任)

责任编辑:王梓辰校对:张弛最后修改:
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