鋰離子電池綜合標準化技術體系
1.產業發展概況。
鋰離子電池是重要的電子基礎產品和化學動力產品,其開發應用不僅為擺脫化石能源奠定了重要的技術基礎,而且為改善能源結構、減少二氧化碳排放、控制經濟發展面臨的環境汙染問題提供了重要的技術途徑。
經過近20年的發展,據不完全統計,2015年鋰離子電池行業總產量為5598億,同比增長58%,總產值900億元。 據正負極材料、隔膜、電解液等關鍵材料統計,總產值已突破1200億元,產業規模持續增長。
根據不同的功能和應用領域,鋰離子電池主要分為消費、功率和儲能。 消費類產品主要應用於手機、平板電腦、膝上型電腦等數碼產品。 動力型主要應用於電動汽車、軌道交通、電動工具等; 儲能電池主要應用於小型儲能電源和不間斷電源(UPS)、通訊基站儲能和新能源儲能。
鋰離子電池生產過程中涉及的產業鏈主要包括三個部分:電池材料、電池製造和利用。 電池材料包括正極材料、負極材料、電解液、隔膜及相關部件,電池製造包括電芯製造、組裝及相關製造裝置製造。 產業鏈結構如圖1所示。
圖1 鋰離子電池產業鏈
鋰離子電池的效能、安全性等關鍵技術指標與鋰離子電池的材料選擇、設計和生產密切相關,不能僅僅依靠最終產品的鑑定和測試來保證。 因此,單一標準體系模式已難以滿足鋰電池行業發展的需要,需要通過全面標準化的方式推動鋰離子電池全產業鏈和全生命週期的標準制定。
二是總體思路和工作目標。
1)總體思路。
深入貫徹落實《關於印發深化標準化工作改革方案的通知》,突出第一標準規範性、基礎性和公益性,以提高產品質量和技術水平、滿足應用需求為目標,進一步加強鋰離子電池標準化工作的統籌和頂層設計, 加快制定和實施產品安全等關鍵標準,完善和優化鋰離子電池綜合標準化技術體系,促進鋰離子電池行業健康可持續發展。
2)工作目標。
到2020年,鋰離子電池標準技術水平達到國際水平,初步形成科學合理、技術先進、協調的鋰離子電池綜合標準化技術體系,制定修訂標準80項,其中新標準70項(強制性標準3項,推薦標準67項),修訂推薦標準10項,以滿足鋰離子的發展需要電池行業。
3、完善的標準化技術體系。
鋰離子電池綜合標準化技術體系主要包括5個類別和18個子類別(見圖2),共涵蓋231個標準項(見表1)。
表1:鋰離子電池綜合標準化技術體系標準專案彙總表。
圖2:鋰離子電池綜合標準化技術體系框架。
基本通用標準主要包括術語和詞彙、運輸和利用等,共有32個標準專案,包括3個現有標準、10個正在制定的標準和19個待研究制定的標準。
材料和元器件標準主要包括電池正極和負極材料、電解液、隔膜等,共有66個標準項,其中現有標準20項,正在制定標準5項,待研究制定標準41項。
設計和工藝標準主要包括鋰離子電池、電池組和管理系統的設計和製造工藝,有10個標準專案,均有待研究制定。
製造和檢測裝置標準主要包括鋰離子電池生產和檢測過程中使用的裝置,有9個標準項,均有待研究制定。
電池產品標準按用途主要分為四大類:消費類鋰離子電池、動力鋰離子電池、儲能鋰離子電池等各類鋰離子電池,每類標準包括安全性、效能和壽命。 共有114個標準專案,其中現有標準27個,正在制定的標準8個,待研究制定的標準79個。
四是重點工作。
1)進一步加強標準的制定和修訂。按照科學合理的原則,協同支援,積極實施鋰離子電池綜合標準化技術體系中提出的標準制定和修訂專案。 應優先制定和修訂鋰離子電池相關強制性標準,確保個人健康和生命財產安全。 根據產業發展需要,加快制定影響安全的材料、零部件、工藝、運輸標準,及時修訂相關技術指標滯後的標準。 充分發揮廠家、使用者、專業機構在標準制定和修訂中的作用,形成合力,共同推動鋰離子電池行業健康可持續發展。
2)做好重點標準的宣傳和實施工作。對相關機構、企業和使用者開展產品安全等關鍵標準的宣傳培訓,推動產業鏈各方認識和理解標準,增強生產企業執行標準的自覺性和主動性。 加強強制性標準的實施和監督,充分發揮強制性標準作為市場准入門檻的作用。
計畫:1 個標準專案計畫。
2 已公布的標準專案(包括正在修訂和待修訂的標準專案)的詳細清單。
3 正在開發的標準專案清單。
4 要研究的標準專案的詳細清單。
附表1: