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插電式和增程式電動汽車用型蓄電池工況循環(huán)壽命檢測

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發(fā)布時間：2025-08-24 17:29:04 更新時間：2025-08-23 17:29:05

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作者：中科光析科學技術(shù)研究所檢測中心

插電式和增程式電動汽車用型蓄電池工況循環(huán)壽命檢測概述

隨著新能源汽車產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，插電式混合動力汽車（PHEV）和增程式電動汽車（EREV）因其兼具燃油經(jīng)濟性與純電續(xù)航優(yōu)勢，逐漸成為市場主流。在這些車型中，蓄電池作為核心能量存儲單元，直接決定了整車的續(xù)航能力、動力性能與使用壽命。因此，對插電式和增程式電動汽車所用蓄電池進行科學、準確的工況循環(huán)壽命檢測，已成為確保電池安全、可靠、高效運行的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。工況循環(huán)壽命檢測旨在模擬實際使用過程中電池在充放電、溫度變化、負載波動等多重復雜條件下的運行狀態(tài)，評估電池在長期使用中容量衰減、內(nèi)阻增長及性能退化情況。該檢測不僅為電池設(shè)計優(yōu)化、選型匹配提供數(shù)據(jù)支持，也為整車廠制定電池質(zhì)保策略、用戶合理使用提供技術(shù)依據(jù)。近年來，隨著電池技術(shù)的不斷進步，檢測項目、儀器設(shè)備、檢測方法及標準體系也日趨完善，成為保障新能源汽車可持續(xù)發(fā)展的重要技術(shù)支撐。

主要檢測項目

插電式和增程式電動汽車用型蓄電池的工況循環(huán)壽命檢測通常涵蓋以下核心項目：

容量保持率測試：評估電池在經(jīng)歷一定次數(shù)的循環(huán)后，仍能保持的額定容量比例，是衡量電池壽命最直接的指標。
內(nèi)阻變化分析：檢測電池在循環(huán)過程中的直流內(nèi)阻（DCIR）或交流內(nèi)阻（ACIR）變化，判斷電極材料老化、電解液分解等內(nèi)部退化情況。
充放電效率測試：評估電池在不同SOC（荷電狀態(tài)）和溫度條件下的充放電能量效率，反映電池能量轉(zhuǎn)換能力。
溫度場分布監(jiān)測：通過紅外熱像儀或內(nèi)置熱電偶，實時監(jiān)測電池包在循環(huán)過程中的溫度分布，分析熱失控風險。
循環(huán)壽命終止判定：當電池容量衰減至初始容量的80%或內(nèi)阻增長超過一定閾值時，判定為壽命終點。

關(guān)鍵檢測儀器

為實現(xiàn)高精度、高穩(wěn)定性的循環(huán)壽命測試，需配備以下專業(yè)檢測設(shè)備：

電池測試系統(tǒng)（BTS）：如Arbin、Neware、Chroma等品牌設(shè)備，具備高精度充放電控制、多通道并行測試能力，可模擬復雜工況。
環(huán)境模擬箱：用于精確控制測試環(huán)境溫度（如-20℃至60℃），模擬真實氣候條件。
紅外熱像儀：實時監(jiān)測電池包表面溫度分布，識別局部熱點，評估散熱性能。
數(shù)據(jù)采集與分析系統(tǒng)：集成軟件平臺可自動記錄電壓、電流、溫度、內(nèi)阻等關(guān)鍵參數(shù)，支持數(shù)據(jù)可視化與壽命預測建模。
電池內(nèi)阻測試儀：用于非破壞性內(nèi)阻測量，支持在線監(jiān)測。

典型檢測方法

目前主流的循環(huán)壽命檢測方法包括：

標準工況循環(huán)法：依據(jù)GB/T 31484-2015《電動汽車用鋰離子蓄電池循環(huán)壽命要求及試驗方法》，采用恒流恒壓（CC-CV）充放電模式，設(shè)定典型工況循環(huán)（如1C充/放電，SOC范圍5%-95%），循環(huán)至容量衰減至80%為止。
實際工況模擬法：基于真實駕駛數(shù)據(jù)（如城市工況、高速工況、混合工況）構(gòu)建動態(tài)電流波形，模擬車輛在不同路況下的電池使用行為，更貼近真實使用環(huán)境。
溫度-荷電耦合循環(huán)法：在不同溫度條件下進行循環(huán)測試，分析溫度對電池壽命的影響，尤其適用于增程式車輛在低溫啟動、高溫持續(xù)運行環(huán)境下的可靠性評估。
加速老化測試法：通過提高充放電倍率、溫度或循環(huán)頻率，加速電池老化過程，縮短測試周期，但需結(jié)合模型修正以確保結(jié)果可外推。

核心檢測標準

我國及國際上針對插電式和增程式電動汽車蓄電池循環(huán)壽命檢測已形成較為完善的標準化體系，主要依據(jù)包括：

GB/T 31484-2015《電動汽車用鋰離子蓄電池循環(huán)壽命要求及試驗方法》：明確規(guī)定了循環(huán)壽命測試的條件、流程、終止標準及數(shù)據(jù)處理方法，是國內(nèi)最權(quán)威的測試標準。
GB/T 31485-2015《電動汽車用鋰離子蓄電池安全要求及試驗方法》：雖側(cè)重安全，但其中也涉及循環(huán)過程中的熱失控與結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性測試。
GB/T 38031-2020《電動汽車用動力蓄電池系統(tǒng)安全要求》：對電池系統(tǒng)在循環(huán)過程中的熱管理、機械強度和電氣安全提出更高要求。
IEC 62660-1:2020《Electrically propelled road vehicles – Lithium-ion traction battery packs and systems – Part 1: Performance testing》：國際電工委員會標準，涵蓋性能測試與循環(huán)壽命評估，與國內(nèi)標準兼容度高。
SAE J2929《Standard Test Procedure for Battery Durability and Cycling Life Evaluation for Plug-In Hybrid Electric Vehicles》：美國SAE標準，廣泛用于北美市場，強調(diào)實際駕駛循環(huán)模擬。

綜上所述，插電式和增程式電動汽車用型蓄電池的工況循環(huán)壽命檢測是一項集檢測項目、先進儀器、科學方法與標準化體系于一體的綜合技術(shù)工程。通過系統(tǒng)化、規(guī)范化的檢測，不僅能有效評估電池性能與壽命，還能為整車研發(fā)、質(zhì)量控制與用戶使用提供堅實保障，是推動新能源汽車產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的重要基石。