新能源汽车产业计量测试存在的问题

茅健 蒯翀 金晔

摘要：新能源汽车中心的主要任务是研究具有产业特点的量值传递技术和产业关键领域关键参数的测量、测试技术，开发产业专用测量、测试装备，研究服务新能源汽车储供能产品产业全溯源链、全寿命周期、全产业链并具有前瞻性的计量技术，加强计量测试能力、计量科技创新能力和运行能力建设，为新能源汽车储供能产品产业发展提供高技术、高质量的服务。

关键词：新能源汽车;产业计量测试;存在问题

引言

新能源汽车储供能产品是新能源汽车产业的核心组成部分，主要有动力电池、电池管理系统和充电设备。新能源汽车储供能产品产业链包括新能源汽车储供能材料、产品、生产设备和质量保证设备，涉及新能源汽车储供能产品的需求、规划、设计、生产、经销、运行、使用、维修保养直到回收再用等全生命周期。动力电池是指在汽车上配置使用、能够储存电能并可再充电、为驱动汽车行驶提供能量的装置，包括锂离子动力蓄电池、金属氢化物镍动力蓄电池和超级电容器等，不包括铅酸类蓄电池。电池管理系统是连接车载动力电池和电动汽车的重要纽带，具有电池物理参数实时监测，电池状态估计，在线诊断与预警，充、放电与预充控制，均衡管理和热管理等功能。充电设备是与电动汽车或动力电池相连接，并为其提供电能的设备，一般包括非车载充电机、车载充电机、交流充电桩等。

1产业计量测试技术能力现状

1.1产业领域的离线、静态计量测试

主要包括新能源汽车生产使用的电极材料、有色金属、塑料等原材料检验仪器设备的计量测试;零部件生产制造过程中使用的三坐标测量机、数控机床、齿轮、量规、几何量及形位公差等长度计量器具的计量测试方法及装备;机械传动部位静态力、静态压力、真空度、温度等检测使用设备的计量测试方法及装备。这些方面的計量检测能力在国家及大部分省级法定计量检测机构中的建设已初具规模。

1.2电动汽车充电设备电能计量检测技术

电动汽车充电设备主要包括充电站及其附属设备，如充电机、充电站监护系统、充电桩、配电室以及安全防护设施等。目前，电动汽车充电设备检测依据的是中国电力科学研究院编制的国家标准GB/T28569-2012《电动汽车交流充电桩电能计量》，该标准涵盖了电动汽车交流充电桩电能计量的技术要求及电能计量装置的配置安装要求、试验方法和检验规则。但针对大中型电动汽车充电使用的直流充电桩电能计量的直流电能表，由于额定电压和额定电流高，现有的计量检定装置无法根据直流电能表检定规程对该类电能表进行检测。为了给充电设施商业化运营提供标准支撑，给充电桩和充电计量用电能计量装置的设计、生产及验收提供技术依据，有关单位正在研究制定直流充电机、交流充电桩等设备的计量技术规范。

2产业计量测试方面存在的问题

2.1工作思维固化

长期以来，我们一直重视的是针对计量器具的检定和校准服务，徘徊于新能源汽车产业周围，没能切实有效地介入新能源汽车行业生产。现有的国家、省市各级计量检测技术机构和社会计量检测机构，按照传统的长、热、力、电等“十大计量”领域各自为战。然而在新能源汽车产业生产、研发中，必须植入产业计量这一新概念，仅开展计量器具的检定和校准是不够的，其大量的工作应是产品形成过程的量值检测服务和产品的终端检测服务。这就要求当前计量工作必须研究具有新能源汽车产业特点的量值传递技术和产业关键领域关键参数的测量、测试技术，研究服务产品全产业链、全寿命周期的计量技术，集科研创新、计量检测和质量控制等功能于一身，将计量服务的范围拓展到产品设计、研发、生产、使用和回收的全产业链和全寿命周期，实现计量从单台设备计量检测到立体支撑产业的突破性发展。

2.2管理水平落后

相比于国外新能源汽车产业计量测试机构先进的计量检测信息化技术手段、管理和服务模式，国内相关计量检测机构管理水平相对落后。一是检测设备智能化、数字化水平较低。工作很大程度上需要依赖于人，计量测试数据的采集、传输与分析处理等工作不能完全脱离人，检测人工成本高，数据的可靠性和客观性不足。二是管理与服务智能化、信息化水平较低。许多计量技术机构在内部管理、公务传阅等方面尚未实现电子流程和无纸化办公，工作成本较高，工作效率低下;在业务受理、证书查询等方面还未普及网站、电子通信、微信公众号等快捷的现代信息化服务手段。三是数据资源有效利用程度较低。新能源汽车产业计量测试机构在日常的检测工作中，积累了大量的计量检测数据，由于种种原因，各机构的数据信息共享能力不强，形成了信息壁垒和信息孤岛。四是对数据挖掘不够。海量的数据未能进行深入的整理和分析，不能为新能源汽车行业的发展和进步提供技术基础支撑，也没能为管理部门决策提供更大价值。

2.3技术能力不足

在新能源汽车产业计量测试领域，由于基础设备和专业技术人员方面投入要求大，造成我国新能源汽车计量测试技术与设备发展较慢。另外，由于汽车电子技术远远落后于发达国家，大量新能源汽车先进计量测试设备依赖进口，关键参数的计量测试技术也严重依赖国外设备供应商，仅有的部分自主知识产权计量测试设备普遍存在测试精度、操作便捷性、智能化诊断等方面的不足。所以，在新能源汽车产业计量测试能力建设步伐上，远远落后于西方发达国家。在原材料、机械零部件和机械传动部位检测设备的在线、动态、极端量和非接触计量测试方面，在非标准零部件、复杂零部件关键参数的计量测试，以及在新能源汽车电池、电机、电控方面，许多计量测试技术能力尚未具备。另外，目前新能源汽车产业还有许多关键和支撑技术需要攻克并突破，关键技术和支撑技术的研究又催生出大量独特的、非常规量的计量测试要求，如突破常规测量范围的极端量、高速动态响应、多参数复合计量测试等，这些方面的计量测试还有大量工作要做。

3产业计量发展思路

为储供能产品产业计量测试技术发展提供了一个很好的创新平台。首先，我们立足于整合资源、合作共赢原则，成立新能源汽车储供能产业计量测试联盟，以达到如下预期目的：1.整合社会资源，联合建立实验室，开展实验、研究工作以及某些特定专用计量测试标准建设，实现全产业链的计量测试服务能力。2.整合产业、高校科研机构的人才资源，建立行业各类专业专家库，培养学科带头人。3.成立产业专题科研小组，共同申报和完成产业内重点和难点攻关课题、测量装备研制及方法研究、关键共性技术领域计量科技创新能力研究、标准和技术规范编制等。同时制定产业化推广方案，采取多种融资渠道，实施谁投资谁受益的原则。4.以联盟名义进行产业推广，提升整个产业影响，带动整个产业的健康发展。

结语

因此，在我国新能源汽车产业计量测试领域，当务之急是改变我们的传统计量工作思维，围绕新能源汽车全产业链、全寿命周期的计量测试技术需求，开展产业计量科技创新和计量测试技术能力建设，引入先进的计量检测信息化技术手段、管理和服务模式，将智慧计量、物联网、大数据挖掘等现代信息技术手段充分利用到新能源汽车产业计量测试领域，提高新能源汽车产业相关计量检测机构管理水平。只有发展、整合和优化现有产业计量资源，开展核心技术突破、方法研究、专业人才培养，才能提升我国新能源汽车产业计量测试技术能力，更好保障新能源汽车产品的质量水平，提高我国新能源汽车产业核心技术和我国新能源汽车在全球市场的竞争力。

参考文献：

[1] 吴安平.新能源汽车储供能产业计量发展探讨.2018.

（作者单位：上海市计量测试技术研究院）