隨著鋰離子電池應(yīng)用領(lǐng)域的不斷擴(kuò)大，其安全問題現(xiàn)已經(jīng)成為了各方關(guān)注的焦點(diǎn)。

本文簡要匯總了我國鋰電池工業(yè)產(chǎn)業(yè)最新發(fā)展趨勢及世界主要發(fā)達(dá)國家對于鋰電池工業(yè)產(chǎn)業(yè)的政策傾斜，提出了我國鋰電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展的建議;研究了鋰離子電池安全性檢測標(biāo)準(zhǔn)現(xiàn)狀及存在的問題，提出了應(yīng)對策略和建議。

1我國鋰電池工業(yè)產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀

鋰離子電池作為新能源產(chǎn)品具有顯著的優(yōu)勢，世界各國開始將鋰電池工業(yè)作為引領(lǐng)未來能源發(fā)展的支持產(chǎn)業(yè)之一。

目前，中國已成為僅次于日本的鋰離子電池生產(chǎn)大國。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，中國鋰離子電池的產(chǎn)量已經(jīng)占到全球的70%，達(dá)到了16億只，市場價(jià)值近50億美元，其中70%以上出口。我國鋰電池行業(yè)已經(jīng)從傳統(tǒng)的小型電子產(chǎn)品，逐步向電動(dòng)自行車、電動(dòng)汽車等領(lǐng)域拓展。

電動(dòng)汽車的核心技術(shù)是動(dòng)力電池。從新能源汽車產(chǎn)業(yè)鏈上來看，因有色金屬資源具有極強(qiáng)的地域性，上游原材料企業(yè)將會(huì)非常集中;對核心技術(shù)的掌控，使中游電池廠商將成為行業(yè)發(fā)展最大的受益者;而整車廠商在這場行業(yè)盛宴中利潤微薄。目前，新能源汽車價(jià)格居高不下，原因之一是動(dòng)力電池組成本太高，如一輛造價(jià)26萬元的豐田普銳斯，電池成本在8萬元左右，占了整車成本的三分之一。因此，國內(nèi)電動(dòng)汽車廠商紛紛加大投入，用于新型鋰電池材料、制作工藝、技術(shù)的開發(fā)研究，期待盡快研制出成本較低的動(dòng)力鋰電池組，以降低電動(dòng)汽車整車成本，加快行業(yè)發(fā)展。

動(dòng)力鋰離子電池的主要材料有：正/負(fù)極材料、電解液和隔膜。隨著國家對該行業(yè)的重視和投入力度的加大，越來越多新的公司加入到動(dòng)力電池的研發(fā)和生產(chǎn)中來，未來市場格局將面臨改變。以電解液為例進(jìn)行分析：電解液是鋰離子電池四大關(guān)鍵材料之一，號(hào)稱鋰電池的“血液”，是鋰離子電池獲得高電壓、高比能等性能的保證。電解液占鋰離子電池成本的12%左右，毛利率接近40%。鋰離子電池對電解液要求比較高，但目前用量卻很少。比如一塊手機(jī)電池只用3g，比重很小，2000t電解液可供生產(chǎn)6億塊手機(jī)電池。

目前全球鋰電池電解液市場供求基本平衡，主要是靠現(xiàn)有鋰電池市場。但是，汽車動(dòng)力電池對電解液的需求量較大，一輛車需要40kg左右。預(yù)計(jì)到2012年，新能源車的年產(chǎn)量將達(dá)到100萬輛，按每輛新能源汽車電池電解液40kg計(jì)算，100萬輛混合動(dòng)力汽車將帶動(dòng)4萬噸電解液的需求。

目前國內(nèi)電池生產(chǎn)商電解液的配套已基本實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)化，生產(chǎn)企業(yè)主要有國泰華榮化工、杉杉股份、珠海賽緯電子、天津金牛、汕頭金光、廣州天賜等10余家，年生產(chǎn)能力都在千噸級(jí)以上，可滿足我國目前的鋰電池生產(chǎn)需要，并有部分出口。總體來看，我國鋰離子電池的生產(chǎn)尚處于起步時(shí)期。由于國家對于鋰離子電池工業(yè)的政策支持，我國不少電池廠以及一些有實(shí)力的企業(yè)集團(tuán)均看到了中國鋰離子電池的潛在市場，正準(zhǔn)備或已不惜投巨資生產(chǎn)理離子電池，這些作法將會(huì)進(jìn)一步促進(jìn)我國鋰離子電池工業(yè)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

2主要發(fā)達(dá)國家鋰電池工業(yè)產(chǎn)業(yè)投資政策

2.1美國美國鋰電暫任主席、美國布羅德普公司董事長瑞夫·布羅德博士，在第四屆華南鋰電高層論壇發(fā)表的演講中提到了最近美國政府提出的新經(jīng)濟(jì)刺激計(jì)劃。根據(jù)布羅德博士介紹，當(dāng)前美國政府正前所未有地加大財(cái)政力度支持工業(yè)界發(fā)展。在美國政府的財(cái)政資助計(jì)劃中，有20億美金是用于電池工業(yè)的發(fā)展;其中約12億美金，主要用在做鋰電池和鋰電池芯的發(fā)展方面。瑞夫·布羅德博士稱，在這一整個(gè)工業(yè)界絕無僅有的資助行動(dòng)當(dāng)中，鋰電池行業(yè)被放在重點(diǎn)當(dāng)中，是“重中之重”。

2009年8月份，奧巴馬總統(tǒng)簽署了一項(xiàng)為48個(gè)電池有關(guān)的項(xiàng)目提供資金援助的計(jì)劃，這次援助計(jì)劃的目的是為電動(dòng)/混合動(dòng)力汽車開發(fā)更有效的電池和電力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，援助的總金額達(dá)24億美元，推出后將極大刺激中西部地區(qū)的發(fā)展。奧巴馬總統(tǒng)宣稱美國政府需要的是“面向未來的汽車，以及用來驅(qū)動(dòng)這種汽車的技術(shù)”。

雖然這一攬子援助計(jì)劃主要面向的是汽車電池及電力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，但面向消費(fèi)領(lǐng)域的電池技術(shù)也能從中受益。因?yàn)閹缀跛械南M(fèi)電子類產(chǎn)品如電動(dòng)工具等都非常需要電力強(qiáng)勁、能持續(xù)工作數(shù)日的電池來供電，而現(xiàn)有的產(chǎn)品則只能提供幾個(gè)小時(shí)的電力供應(yīng)。

2.2德國2009年年初，德國政府拿出5億歐元用于資助電動(dòng)汽車的研發(fā)。其中資助鋰離子電池的研發(fā)費(fèi)用為5900萬歐元。在2007年制定的“高科技戰(zhàn)略”中，德國政府已將電動(dòng)汽車的關(guān)鍵技術(shù)———鋰離子電池作為攻堅(jiān)項(xiàng)目。

為了完成這一項(xiàng)目，產(chǎn)業(yè)界五大巨頭巴斯夫、博世、EVONIK、LiTec、大眾和科學(xué)界與應(yīng)用界的60家單位結(jié)合，組建了鋰離子電池“創(chuàng)新聯(lián)盟”：企業(yè)界出資3.6億歐元，聯(lián)邦科研部資助6000萬歐元。據(jù)悉，以上還僅僅是聯(lián)邦一級(jí)的研發(fā)投入。為了搶占市場先機(jī)，各州政府也有一批資金的投入。例如北威州的投入就達(dá)6000萬歐元。北威州之所以舍得投入，除了想成為“電動(dòng)汽車的模范區(qū)域”之外，更重要的是想讓“北威州的轎車工業(yè)盡快生產(chǎn)世界領(lǐng)先的電動(dòng)汽車”。

2.3日本日本經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)省近日披露，日本力爭在2010年將新型鋰離子電池用于下一代電動(dòng)汽車。日本日立制作所宣稱，將投資200億日元至300億日元，到2015年將目前面向混合動(dòng)力車生產(chǎn)的鋰電池產(chǎn)能提高約70倍。據(jù)稱，日立將通過加大投資和擴(kuò)大其位于茨城縣東海事業(yè)所的產(chǎn)能，盡快實(shí)現(xiàn)大容量新型鋰離子電池的量產(chǎn)，產(chǎn)品將主要向美國通用汽車公司提供。

2009年5月15日，豐田、日產(chǎn)汽車公司及松下電器公司等相關(guān)企業(yè)簽署協(xié)議，合力開發(fā)統(tǒng)一規(guī)格的新一代汽車鋰電池，并計(jì)劃在2年內(nèi)實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)。東芝公司決定，斥資500億日元開發(fā)電動(dòng)汽車用的鋰離子電池，這種高效動(dòng)力電池將于兩年內(nèi)進(jìn)入半商品化生產(chǎn)，計(jì)劃在2011年之前將高性能鋰離子電池增至適于不同特性的3個(gè)種類，即除了目前的普通型之外，還將分別開發(fā)支持混合動(dòng)力車和電動(dòng)汽車等高輸出功率型以及高能源密度型的鋰離子電池。普及電動(dòng)汽車的一個(gè)關(guān)鍵問題是需要建立足夠的電力補(bǔ)充設(shè)施。為此，東京電力公司宣布，將帶頭參與有關(guān)的基礎(chǔ)建設(shè)，明年在首都圈先建200多個(gè)充電站，3年后增加將到1000個(gè)以上。日本各大汽車公司也積極響應(yīng)、參與有關(guān)研究和工程，熱切期盼“脫石油”時(shí)代能盡早來到日本。目前，東京電力公司已經(jīng)成功開發(fā)出了大型快速充電器，每10min完成充電，所能行駛的路程是60km，充電時(shí)間大大縮短，進(jìn)一步加快了日本普及使用電動(dòng)車的步伐。據(jù)日本汽車研究所預(yù)計(jì)，按照現(xiàn)在混合動(dòng)力車的普及程度推算，到2020年，日本國內(nèi)的混合動(dòng)力車將達(dá)到約360萬輛。如果高性能鋰離子電池得到普及，混合動(dòng)力車有可能進(jìn)一步達(dá)到720萬輛的水平。

2.4對我國鋰電池工業(yè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的建議

1)加強(qiáng)科研投入力度。國家應(yīng)該將高能量密度、高效率新型鋰離子電池的研發(fā)提升到國家級(jí)戰(zhàn)略高度，制定和實(shí)施有關(guān)新型鋰離子電池材料、生產(chǎn)工藝、制造技術(shù)的“973”等高層次課題專項(xiàng)，吸引廣大鋰離子電池科學(xué)家及相關(guān)企事業(yè)單位廣泛參與。

2)明確產(chǎn)業(yè)方向，理順管理職能。國家應(yīng)該將鋰離子電池工業(yè)產(chǎn)業(yè)作為國家“十二五”期間重點(diǎn)支柱的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)之一，加大投入力度，同時(shí)，成立專門管理鋰離子電池工業(yè)產(chǎn)業(yè)的行業(yè)協(xié)會(huì)組織，統(tǒng)一管理和協(xié)調(diào)我國鋰離子電池工業(yè)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

3)提高鋰離子電池工業(yè)知識(shí)產(chǎn)權(quán)。目前鋰離子電池材料、制作工藝等關(guān)鍵技術(shù)的知識(shí)產(chǎn)權(quán)均屬國外所有，要想在鋰離子電池工業(yè)產(chǎn)業(yè)中占據(jù)高地，必須研發(fā)創(chuàng)造屬于我國知識(shí)產(chǎn)權(quán)的關(guān)鍵技術(shù)。

4)加快鋰離子電池標(biāo)準(zhǔn)化體系建設(shè)。提高我國鋰離子電池工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化水平，使鋰離子電池標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)適應(yīng)快速發(fā)展的鋰離子電池工業(yè)，積極應(yīng)該國際社會(huì)技術(shù)性貿(mào)易壁壘。

3鋰電池安全性檢測標(biāo)準(zhǔn)簡介及問題分析

3.1鋰電池安全性檢測主要標(biāo)準(zhǔn)

鋰離子電池由于存在燃燒、爆炸等安全性隱患，國際社會(huì)針對鋰離子電池安全性制定了一系列的規(guī)章、制度以及國際標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)等。我國鋰離子電池產(chǎn)品檢驗(yàn)主要依據(jù)的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)主要有：聯(lián)合國《關(guān)于危險(xiǎn)貨物運(yùn)輸建議書》第38.3條款鋰電池運(yùn)輸安全性能測試(UN38.3);GB-T8897.1-2003《原電池第1部分總則》;GB8897.2-2005《原電池第2部分外形尺寸和技術(shù)要求》;GB8897.4-2008《原電池第4部分鋰電池的安全要求》;GB/T18287-2000《蜂窩電話用鋰離子電池總規(guī)范》;GB/T19521.11-2005《鋰電池組危險(xiǎn)貨物危險(xiǎn)特性檢驗(yàn)安全規(guī)范》;GB/Z18333.1-2001《電動(dòng)道路車輛用鋰離子蓄電池》;YD1268.1-2003《移動(dòng)通信手持機(jī)鋰電池的安全要求和試驗(yàn)方法》;QC/T743-2006《電動(dòng)汽車用鋰離子蓄電池》;QB/T2502-2000《鋰離子蓄電池總規(guī)范》;SN/T1414.3-2004《進(jìn)出口蓄電池安全檢驗(yàn)方法第3部分鋰離子蓄電池》;SJ/T11169-1998《鋰電池標(biāo)準(zhǔn)》。

現(xiàn)行的國際主要鋰離子電池安全性檢測標(biāo)準(zhǔn)主要有：IEC62133：2002《含堿性或其他非酸性電解質(zhì)的蓄電池和蓄電池組-便攜式密封蓄電池和蓄電池組的安全性要求》;IEC62281：2004《運(yùn)輸中鋰原電池和電池組及鋰蓄電池和電池組的安全》;UL1642：2006《鋰電池》;IEEE1625：2004《便攜式計(jì)算機(jī)用蓄電池標(biāo)準(zhǔn)》;IEEE1725：2006《蜂窩電話用蓄電池標(biāo)準(zhǔn)》。

3.2鋰電池安全性檢測標(biāo)準(zhǔn)分析

目前，國內(nèi)外鋰離子電池安全性檢測標(biāo)準(zhǔn)基本都是符合性檢測型標(biāo)準(zhǔn)，即標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定短路、過充電、強(qiáng)制放電、振動(dòng)、沖擊、擠壓、針刺、重物撞擊、跌落、溫度試驗(yàn)、低氣壓等電氣、機(jī)械和環(huán)境方面的試驗(yàn)項(xiàng)目，用以模擬電池在正常使用以及可預(yù)見的誤用時(shí)的應(yīng)用情況，確保產(chǎn)品在這些情況下的安全性。這種標(biāo)準(zhǔn)形式具有判據(jù)清晰、操作性好的優(yōu)點(diǎn)，只需針對成品電池進(jìn)行試驗(yàn)室檢測即可判定是否符合標(biāo)準(zhǔn)，缺點(diǎn)則是無法全面有效地保障產(chǎn)品的質(zhì)量與安全性，因?yàn)榘踩宰鳛楫a(chǎn)品性能的一個(gè)組成方面是在產(chǎn)品設(shè)計(jì)與制造過程中形成并確立的，現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)的考核對象與此存在偏差，此外安全試驗(yàn)是破壞性檢驗(yàn)，只能采用抽樣檢測的方式進(jìn)行，這種方法本身也存在一定的風(fēng)險(xiǎn)概率。

對比國內(nèi)外標(biāo)準(zhǔn)可見，我國鋰電池安全標(biāo)準(zhǔn)欠缺整體規(guī)劃。一方面國家與行業(yè)兩級(jí)標(biāo)準(zhǔn)間，以及各類行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)間缺乏協(xié)調(diào)，標(biāo)準(zhǔn)對象存在一定的交叉、重復(fù)，另一方面標(biāo)準(zhǔn)沒有統(tǒng)一的指導(dǎo)思想，既有單純的安全標(biāo)準(zhǔn)，又有包括電性能、環(huán)境適用性能及安全性能等全部要求的總規(guī)范性質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)。相比較而言，國外標(biāo)準(zhǔn)在工作思路及相互間關(guān)系上則較為統(tǒng)一、協(xié)調(diào)，如IEC針對產(chǎn)品安全性單獨(dú)制定標(biāo)準(zhǔn)，其他標(biāo)準(zhǔn)如產(chǎn)品總規(guī)范規(guī)定電性能等其他要求，安全要求直接引用安全標(biāo)準(zhǔn);IEEE則針對不同用途分別制定包括安全要求在內(nèi)的產(chǎn)品總規(guī)范。

4關(guān)于鋰離子電池安全性檢測標(biāo)準(zhǔn)工作的建議

工業(yè)和信息化部已經(jīng)成立了電子產(chǎn)品安全標(biāo)準(zhǔn)工作組，準(zhǔn)備開展鋰離子電池安全標(biāo)準(zhǔn)工作，并提出了制定便攜式鋰離子電池安全標(biāo)準(zhǔn)的工作目標(biāo)。結(jié)合我國鋰離子電池工業(yè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展及安全標(biāo)準(zhǔn)現(xiàn)狀，建議我國鋰離子電池安全性檢測標(biāo)準(zhǔn)制定工作注意以下幾個(gè)方面:

1)建立統(tǒng)一的鋰離子電池安全性檢測國家標(biāo)準(zhǔn)。考慮到鋰離子電池的生產(chǎn)、營銷、使用等遍及國民經(jīng)濟(jì)各領(lǐng)域，應(yīng)以最高級(jí)別的國家標(biāo)準(zhǔn)的形式制定統(tǒng)一的鋰離子電池安全性檢測標(biāo)準(zhǔn)。為保持安全標(biāo)準(zhǔn)的統(tǒng)一，應(yīng)將現(xiàn)行國家與行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)內(nèi)容以包含或整合的方式加以替代;將來隨著鋰離子電池的發(fā)展，通過標(biāo)準(zhǔn)修訂的方式更新其安全要求，不再另行制定其他安全標(biāo)準(zhǔn)。

2)統(tǒng)一的安全標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)該與鋰離子電池的產(chǎn)品情況相適應(yīng)。目前鋰離子電池大致劃分為能量型和功率型兩大類，兩類產(chǎn)品在材料、設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)等方面存在一定差異，在相同的安全前提下，其標(biāo)準(zhǔn)的試驗(yàn)方法乃至要求都可能不同。便攜式電池屬于能量型，包括手機(jī)、筆記本電腦、數(shù)碼相機(jī)和攝像機(jī)用鋰離子電池等，而電動(dòng)工具、電動(dòng)自行車和電動(dòng)汽車用鋰離子電池可歸為功率型，建議分別制定能量型和功率型鋰離子電池安全標(biāo)準(zhǔn)。制定鋰離子電池安全標(biāo)準(zhǔn)時(shí)要掌握“適度”原則，即標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)尋求并建立產(chǎn)品安全與性能的最佳結(jié)合點(diǎn)，因?yàn)榘踩栽胶猛馕吨娦阅茉讲睢?/p>

3)鋰離子電池安全性檢測標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容應(yīng)涵蓋產(chǎn)品設(shè)計(jì)及制造工藝，并建立相應(yīng)的監(jiān)管認(rèn)證機(jī)制。絕大多數(shù)鋰離子電池的安全問題是由現(xiàn)行安全標(biāo)準(zhǔn)難于模擬的內(nèi)部短路缺陷所引起的，因此應(yīng)將鋰離子電池的設(shè)計(jì)和制造過程全面納入質(zhì)量控制體系方能有效避免產(chǎn)品內(nèi)部短路的隱患。新制定的安全性檢測標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)將其內(nèi)容拓展至產(chǎn)品上游的設(shè)計(jì)與生產(chǎn)環(huán)節(jié)。建議國家質(zhì)檢部門在依據(jù)新的安全性標(biāo)準(zhǔn)開展鋰離子電池強(qiáng)制安全認(rèn)證工作時(shí)，除最終產(chǎn)品安全性檢測外，還應(yīng)對包括產(chǎn)品設(shè)計(jì)與工藝評(píng)審、制造過程監(jiān)督等內(nèi)容進(jìn)行認(rèn)證，并參照質(zhì)量體系認(rèn)證做法，建立定期復(fù)查與隨機(jī)抽檢的制度，如此將可確保標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容最大限度地得以貫徹與實(shí)施。