锂离子电池综合标准化技术体系
1.产业发展概况。
锂离子电池是重要的电子基础产品和化学动力产品,其开发应用不仅为摆脱化石能源奠定了重要的技术基础,而且为改善能源结构、减少二氧化碳排放、控制经济发展面临的环境污染问题提供了重要的技术途径。
经过近20年的发展,据不完全统计,2015年锂离子电池行业总产量为5598亿,同比增长58%,总产值900亿元。 据正负极材料、隔膜、电解液等关键材料统计,总产值已突破1200亿元,产业规模持续增长。
根据不同的功能和应用领域,锂离子电池主要分为消费、功率和储能。 消费类产品主要应用于手机、平板电脑、笔记本电脑等数码产品。 动力型主要应用于电动汽车、轨道交通、电动工具等; 储能电池主要应用于小型储能电源和不间断电源(UPS)、通信基站储能和新能源储能。
锂离子电池生产过程中涉及的产业链主要包括三个部分:电池材料、电池制造和利用。 电池材料包括正极材料、负极材料、电解液、隔膜及相关部件,电池制造包括电芯制造、组装及相关制造设备制造。 产业链结构如图1所示。
图1 锂离子电池产业链
锂离子电池的性能、安全性等关键技术指标与锂离子电池的材料选择、设计和生产密切相关,不能仅仅依靠最终产品的鉴定和测试来保证。 因此,单一标准体系模式已难以满足锂电池行业发展的需要,需要通过全面标准化的方式推动锂离子电池全产业链和全生命周期的标准制定。
二是总体思路和工作目标。
1)总体思路。
深入贯彻落实《关于印发深化标准化工作改革方案的通知》,突出第一标准规范性、基础性和公益性,以提高产品质量和技术水平、满足应用需求为目标,进一步加强锂离子电池标准化工作的统筹和顶层设计, 加快制定和实施产品安全等关键标准,完善和优化锂离子电池综合标准化技术体系,促进锂离子电池行业健康可持续发展。
2)工作目标。
到2020年,锂离子电池标准技术水平达到国际水平,初步形成科学合理、技术先进、协调的锂离子电池综合标准化技术体系,制定修订标准80项,其中新标准70项(强制性标准3项,推荐标准67项),修订推荐标准10项,以满足锂离子的发展需要电池行业。
3、完善的标准化技术体系。
锂离子电池综合标准化技术体系主要包括5个类别和18个子类别(见图2),共涵盖231个标准项(见表1)。
表1:锂离子电池综合标准化技术体系标准项目汇总表。
图2:锂离子电池综合标准化技术体系框架。
基本通用标准主要包括术语和词汇、运输和利用等,共有32个标准项目,包括3个现有标准、10个正在制定的标准和19个待研究制定的标准。
材料和元器件标准主要包括电池正极和负极材料、电解液、隔膜等,共有66个标准项,其中现有标准20项,正在制定标准5项,待研究制定标准41项。
设计和工艺标准主要包括锂离子电池、电池组和管理系统的设计和制造工艺,有10个标准项目,均有待研究制定。
制造和检测设备标准主要包括锂离子电池生产和检测过程中使用的设备,有9个标准项,均有待研究制定。
电池产品标准按用途主要分为四大类:消费类锂离子电池、动力锂离子电池、储能锂离子电池等各类锂离子电池,每类标准包括安全性、性能和寿命。 共有114个标准项目,其中现有标准27个,正在制定的标准8个,待研究制定的标准79个。
四是重点工作。
1)进一步加强标准的制定和修订。按照科学合理的原则,协同支持,积极实施锂离子电池综合标准化技术体系中提出的标准制定和修订项目。 应优先制定和修订锂离子电池相关强制性标准,确保个人健康和生命财产安全。 根据产业发展需要,加快制定影响安全的材料、零部件、工艺、运输标准,及时修订相关技术指标滞后的标准。 充分发挥厂家、用户、专业机构在标准制定和修订中的作用,形成合力,共同推动锂离子电池行业健康可持续发展。
2)做好重点标准的宣传和实施工作。对相关机构、企业和用户开展产品安全等关键标准的宣传培训,推动产业链各方认识和理解标准,增强生产企业执行标准的自觉性和主动性。 加强强制性标准的实施和监督,充分发挥强制性标准作为市场准入门槛的作用。
计划:1 个标准项目计划。
2 已公布的标准项目(包括正在修订和待修订的标准项目)的详细清单。
3 正在开发的标准项目清单。
4 要研究的标准项目的详细清单。
附表1: