新能源汽车前景分析

中国东盟新能源汽车检测认证联盟（以下简称联盟）近日在柳州市国家汽车质量检验检测中心（广西）召开2024年工作会议。会议全面总结2023年工作，认真分析研究当前形势，系统部署2024年工作，服务构建面向东盟的新能源汽车产业发展新格局。会议现场会议指出，联盟成立一年来，积极推动制度研究、标准研制、科研攻关、合作发展、能力提升等五大方面工作，推动开展新能源汽车、电动自行车等领域课题研究，强化标准引领和科研攻关赋能，系统收集、整理、研究东盟国家电动汽车、电动自行车和电动摩托车标准、技术法规、合格评定程序和技术性贸易措施相关信息800多项，建设完成新能源汽车整车及“三电”系统的全项检测能力，致力于推动中国新能源汽车“走出去”，为新能源汽车产业的可持续发展提供有力支撑。会议强调，新能源汽车已经成为拉动经济和产业高质量发展的“新引擎”，但出口仍面临标准、认证等技术性贸易壁垒方面的诸多难题。联盟作为新能源汽车检测认证的创新发展平台，肩负着面向东盟新能源汽车检测认证高质量发展的重大责任，将致力于通过开展国际化、一体化、市场化检测认证采信互认活动，帮助企业减轻制度性交易成本，为助推新能源汽车产业高质量发展作出贡献。会议要求，2024年，联盟要在更大力度、更宽领域、更深层次推动与东盟国家在标准协商、检测认证结果采信互认方面的务实合作，深入调研和梳理东盟重点国家的汽车准入政策和法规标准要求，服务广西新能源汽车“一二五”工程，健全完善新能源汽车进出口检测能力，推动联盟各项工作实现高质量发展。会议期间，联盟专家结合上汽通用五菱在新能源汽车前沿科技领域创新发展、提升全球竞争力、培育新质生产力的经验做法，围绕新能源汽车在面向东盟开展国际贸易时，遇到的标准、技术法规、检验检测以及认证等方面的困难和挑战，展开深入的交流和热烈的探讨，并就整合利用联盟成员以及中国车企在海外驻点优势，进一步推动联盟面向东盟开展更高水平、更高质量、更大力度的合作达成共识。中国东盟新能源汽车检测认证联盟各成员单位副理事长、副秘书长，以及理事单位及联盟秘书处联络员共22人参加会议。

2023年3月15-17日，由仪器信息网联合中国汽车工程学会汽车材料分会、国联汽车动力电池研究院共同举办的第五届“汽车检测技术”网络会议成功召开。来自产业界与学术界的近30位专家学者齐聚线上，围绕汽车零部件失效分析、新能源汽车测试、汽车尺寸测量、汽车司法鉴定检测等主题分享技术报告，共吸引1000余名行业人士报名参会。以下为部分征得专家同意回放的报告集锦，以飨读者。专场一：汽车零部件失效汽车零部件失效分析是研究汽车零部件丧失其规定功能的原因、特征和规律；研究其失效分析技术和预防技术，目的在于分析零部件失效的原因，提出改进和预防措施，从而提高汽车可靠性和使用寿命。3月15日，来自一汽、陕汽、比亚迪、中车四大主机厂的资深失效分析工程师，结合相关理论、大量工作实践与具体案例，分享了汽车零部件的失效分析思路与经验，吸引数百家主流汽车主机厂及零部件供应商 与会交流。中车戚墅堰机车车辆工艺研究所有限公司高级工程师 潘安霞《兔年读图——图解汽车零部件失效分析》（观看回放）汽车零部件常见缺陷分为设计缺陷、材料缺陷、制造工艺缺陷，潘安霞以多个典型零部件失效为例，分享了缺陷与失效之间的联系，并结合大量断口宏微观图片，总结了断口分析三板斧：按图索骥，预判断口类型；顺藤摸瓜，寻找断裂源头；一叶知秋，微观佐证宏观。报告最后，潘安霞提到，失效分析是从现在入手着眼于未来的科学，是从失败入手着眼于成功的科学。只有充分发挥机械设计、材料工艺研发和试验检测分析的重叠优势，才能发挥好失效分析工具属性，为产品质量可靠性提升做好支撑工作。北京欧波同光学技术有限公司业务发展（BD）工程师 苏瑞雪《欧波同汽车材料检测显微分析解决方案》（观看回放）岛津企业管理（中国）有限公司应用工程师 崔会杰《岛津电子探针在汽车材料分析中典型应用》（观看回放）比亚迪汽车工业有限公司材料实验室主任 唐刚《汽车半轴失效模式的分析与探讨》（观看回放）半轴是汽车传动系统中一个重要的零部件，由于其自身特殊结构功能和使用状况等因素的影响，半轴成为汽车重要结构件中失效频次最高的零件之一，且失效模式多种多样。失效模式表达了力学模型，包括断口形态、裂纹源的分布及产生条件，断裂部位和结构的关系，失效与系统的关系等，失效模式的分析和认知是疲劳失效分析的核心。唐刚在报告中结合多个具体案例分享了半轴的常见失效模式和分析思路，并总结到，汽车零部件疲劳失效分析是一项工程技术，失效模式分析及合理思维是技术核心。日立科学仪器（北京）有限公司电镜市场部副部长 周海鑫《日立电镜在汽车行业的应用》（观看回放）中国第一汽车集团有限公司高级工程师 陈成奎《汽车零件热疲劳典型案例分析》（观看回放）汽车中容易发生热疲劳失效的零部件主要分两类：与发动机燃烧热量有关的零部件、摩擦生热的零部件。导致热疲劳失效的影响因素包括温度、材料、结构。报告分享了薄边、尖角，应力集中，结构约束，高温氧化，摩擦生热导致的热疲劳案例，重点介绍了以上热疲劳零件失效特征和热疲劳分析要点。中国第一汽车集团有限公司技术主任李润哲《X射线残余应力检测在汽车上的应用》（观看回放）金属零部件失效伴随其残余应力与组织结构变化，甚至出现材料相变，X射线散射与衍射结果发生变化。通过定期检测残余应力和衍射线形的变化，可以评价零部件的局部塑性形变与损伤程度，进而实现零部件安全性评价与寿命估算等。与其他方法相比，X射线衍射技术具有非接触、非破坏和可重复检测等优点。李润哲结合多个应用示例介绍了X射线残余应力检测在汽车上的应用与检测实践中注意事项。专场二：新能源汽车测试2022年我国新能源汽车持续爆发式增长，产销分别完成705.8万辆和688.7万辆，同比分别增长96.9%和93.4%，连续8年保持全球第一，新能源汽车逐步进入全面市场化拓展期。新能源汽车在迅速普及的同时也带来一系列的安全问题，特别是电池安全，引起社会的广泛关注。新能源汽车的安全性是消费者最为关心的问题之一，也是新能源汽车整个产业链的安身立命之本。3月16日，来自中汽研新能源汽车检验中心、北汽新能源、国联汽车动力电池研究院等产业界资深工程师，以及北大、北理工等学术界专家学者，围绕动力电池安全研究与测试、动力电池材料检测分析等分享主题报告，吸引特斯拉、比亚迪、理想、小鹏 等新能源汽车品牌报名参会。中汽研新能源汽车检验中心（天津）有限公司技术总监马天翼《基于典型失效行为的动力电池安全测试》（观看回放）新能源汽车已经形成相对完善的上下游产业链，动力电池测试验证作为产业支撑和助力的重要基础支持，近年来发展迅速。动力电池从材料、电芯、系统到整车以及退役电池，其安全性都需要测试验证保驾护航。报告介绍了动力电池现行标准及电动汽车安全全球技术法规，基于动力电池的典型失效模式：托底、快充累积、热扩散等，对其失效分析方法进行介绍，最后分享了系统和整车的热扩散测试。马天翼总结到，动力电池测试和评价技术研究需要重点关注在实际工况下“损伤-累积-失效”的安全性演化过程，同时基于典型失效行为建立对应的测试方法，打开电池测试“黑箱”，建立多层级动态测评体系。徕卡显微系统（上海）贸易有限公司应用工程师 姚永朋《徕卡新能源汽车显微镜解决方案》（观看回放）北京新能源汽车股份有限公司高级经理 朱阳阳《动力锂离子电池安全性能研究》（观看回放）新能源汽车用户购买考虑的前五项因素有续航里程、驾驶安全、电池、驾驶感受、使用便捷性，其中驾驶安全和电池分列二、三位。根据国家应急管理部公布的2022年第一季度新能源汽车火灾数据：共计640起，比去年同期上升32%，电池安全问题仍是突出矛盾。动力电池安全事故主要分为三类：充电相关、碰撞相关、热扩散，朱阳阳重点介绍了当前动力电池的电安全与热安全相关标准。电池失控的主要触发条件中，短路占据绝大部分，尤其随着能量密度提升及电芯材料极限利用，电芯安全问题尤为重要。而电芯内短路产生的原因主要有设计缺陷和生产缺陷。设计缺陷主要来自体系设计、结构设计、快充设计，生产缺陷主要来自来料控制与过程控制，报告系统介绍了以上环节动力电池的安全设计。仪景通光学科技（上海）有限公司高级产品经理 吴丹霞《光学显微镜在新能源汽车行业的应用》（观看回放）复纳科学仪器（上海）有限公司产品经理 刘晓龙《飞纳电镜在汽车领域的应用（清洁度、微观分析、原子层包覆等）》（观看回放）国联汽车动力电池研究院检测事业部系统安全实验室负责人 余章龙《锂离子电池燃烧特性及灭火技术研究与开发》（观看回放）锂离子电池热失控会产生很多对人体有害有毒气体，大部分释放的气体都是可燃的，当浓度达到一定范围，就有可能触发燃烧甚至爆炸。研究锂离子电池燃烧特性是建立锂离子电池安全性评价方法和评估锂离子电池火灾的重要依据，针对锂离子电池热失控起火、爆炸和产生有害气体等风险，报告重点介绍了燃烧分析测试平台、产气检测、热失控压力检测三项锂离子电池燃烧特性测试技术，并简单介绍了经典的灭火原理、锂离子电池火焰特性及灭火技术。牛津仪器科技(上海)有限公司高级应用科学家 徐宁安《牛津仪器在锂电池材料分析中的应用》（观看回放）日本电子株式会社应用工程师 张元《真空环境下使用冷冻CP进行电池材料的截面制备》（观看回放）北京理工大学副研究员 林倪《大数据与云计算技术在电动车辆安全管理的应用》（观看回放）新能源汽车是我国“战略新兴产业”、“制造强国”重点领域之一，我国在新能源汽车领域取得了举世瞩目的成就，整体处于国际先进水平。另一方面，新能源汽车运行安全隐患日趋严峻，新能源汽车着火事故时有发生。为监管新能源汽车运行，保障其安全，促进产业发展，电动车辆国家工程研究中心承担了工信部“新能源汽车国家监测与管理平台”的建设工作，为新能源汽车故障诊断、风险预警、事故防控提供数据支撑。该平台汇聚区域车辆数据，形成数据资产；对区域车辆发展情况进行分析，支撑政府、企业应用推广决策；提升商业、公共车辆管理能力；提升车辆使用过程安全水平，降低事故造成的损失；回溯车辆运行过程数据，为安全责任认定提供支撑；有助精准辨识隐患车辆，提升维护保养有效性和效率。专场三：汽车尺寸测量技术在汽车的生产制造中，质量控制始终是重中之重。根据 J.D.Power 全世界汽车产品质量关键问题调查评估的报告显示：41%的汽车产品质量问题是由车身制造尺寸偏差所造成。因此，对车身制造尺寸偏差的研究及控制尤为重要。随着汽车行业的不断发展，对汽车的造型、装配、性能要求都在提高，汽车零部件的关键尺寸的把控越来越严格。零部件检测也由一两个关键尺寸的检测逐步增加到全尺寸的把控，这对检测的速度和精度都提出了更高的要求。3月17日上午，来自天津大学、上海大学、北京工业大学的专家学者与中车戚墅堰所高级工程师，聚焦汽车白车身与零部件尺寸控制，分享常用的测量技术与应用进展。上海大学 李明教授《汽车产业几何量数字化测量系统的构建》（观看回放）在汽车行业，几何量数字化测量系统的构建面临很多问题。报告从几何量数字化测量的基本概念入手，介绍了数字化测量技术应用中需关注的问题，企业应构建高精度、全方位、高效率数字测量体系，保证测得到、测得了、测得准、侧得快、测得省；详细介绍了产品几何技术规范和验证标准体系（GPS&V），该标准规定了制定、解释及应用所有与产品几何技术规范相关的国际标准、技术规范、技术报告所需要的基本概念、原则和规则；分享了几何量测量实验室认证中需要关注的问题。天津大学精密测试技术及仪器国家重点实验室 尹仕斌副研究员《高性能在位在线视觉测量技术及在汽车行业的应用》（观看回放）智能制造已成为世界各国制造业转型升级、实现高质量发展的共同选择。智能制造通过工况在线感知（看）、智能决策与控制（想）、装备自主自律执行（做）大闭环过程，不断提升装备性能和适应能力，满足高品质制造需求。以在线、在位测量技术实时感知制造工况、引导制造装备执行、控制制造过程质量，是高端装备智能制造的典型需求。视觉测量是当前公认的在线获取场景多维信息最有效技术手段，但在制造现场环境中，受限于照明条件、电磁环境、空间结构的多样性和复杂性，视觉检测技术可靠性低、实时性差、适应性弱。尹仕斌在报告中介绍了其课题组围绕制造工艺上的现场可靠性、工艺匹配性、应用灵活性、任务适应性等方面的共性需求，突破视觉测量原理与方法、特殊表面在线测量、精度控制与误差补偿、视觉检测性能增强等关键技术，形成自动蓝光扫描系统、漆面缺陷检测系统、视觉引导机器人抓紧系统、车身视觉定位系统等成套技术装备，并在汽车行业实现系统化工程应用。北京工业大学长江学者特聘教授 石照耀《电动汽车齿轮测试技术》（观看回放）电动汽车齿轮数量减少，但要求大幅增加。传动系统中，燃油车平均24个齿轮，电动汽车平均8个齿轮，电传动系统中齿轮数约是燃油车的1/3。噪声、高转速、制动能量回收是当前电动汽车齿轮面对的三大挑战，报告针对当前挑战，从设计方面、制造方面、测试方面提出应对措施。石照耀提到，电动汽车齿轮测量改变了传统齿轮测量的概念，在电动汽车中，分析式测量结果更多用于性能预报，功能式测量结果传统作为一种性能预报则得到了更一步加强；电动汽车在完成常规齿轮单项误差和综合误差测量的同时，要进行付里叶分析。报告介绍了常用的齿轮分析式测量仪器与功能式测量仪器，重点讲解了付里叶测试分析，最后提出电动汽车齿轮在测量与测试方面面临的问题与前景。中车戚墅堰机车车辆工艺研究所有限公司 郑小康部长/高级工程师《工业CT在汽车零部件尺寸测量中的应用》（观看回放）汽车由成百上千个零部件组成，制造工艺和装配情况十分复杂。一旦某个产品的尺寸上出现问题，不仅会影响本身，还会影响其他零件的相互匹配，进而可能影响到整个车体的质量、性能和客户的使用体验。因此，汽车零部件的尺寸质量控制要求较高、非常重要。尺寸测量的方法有很多，目前汽车零部件尺寸测量多采用人工物理测量或者工具设备辅助测量等手段。受限于零部件形状复杂或者客观物理条件等，某些零部件尺寸存在无法获取的情况，而工业CT技术有可能很好地应对此类问题。与传统的测量方法相比，工业CT尺寸测量最大的优势在于产品的内部尺寸检测，它可以在不破坏工件的情况下，对工件内部尺寸进行测量。报告介绍了微焦点X射线机、常规X射线机、高能X射线机在不同材质与尺寸汽车零部件中的应用，以及影响工业CT尺寸测量精度的因素。专场四：汽车司法鉴定检测技术随着汽车的普及，交通肇事逃逸案件逐年增多，严重危害人民群众的生命及财产安全。针对交通肇事逃逸案件，认定逃逸车辆是破案的关键，必须进行现场提取的车辆相关物证与嫌疑车辆相关物证的比对检验，例如汽车油漆、玻璃、轮胎橡胶、保险杆、灯罩等塑料碎片的检验。3月17日下午，来自公安系统的4位专家分享了红外光谱、拉曼光谱、扫描电镜-能谱、裂解气相色谱等仪器在汽车司法物证鉴定中的应用。南京森林警察学院教研室主任/副教授 宋小娇《汽车保险杠检验方法研究进展》（观看回放）随着汽车保有量的增加，交通事故频发。保险杠位于汽车前后最外侧，是交通肇事案件中常见的物证之一，快速、准确检验其成分，可为事故责任认定、肇事逃逸车辆溯源提供依据。汽车保险杠初检包括外观检验和整体分离两步，初检通过后需将样品寄到实验室进行确证检验。目前针对保险杠检验方法主要有傅里叶变换红外光谱法、扫描电镜/能谱法、拉曼光谱法、差式扫描量热法、高效液相色谱法等，报告结合实际案例，重点介绍了ATR法（无损）、显微红外光谱法（痕量）、压片法（定量）三种测定汽车保险杠塑料的红外光谱法。中国刑事警察学院教授 张振宇《交通肇事案件中轮胎橡胶物证的检验方法》（观看回放）交通肇事现场上的轮胎橡胶物证，主要是轮伦胎与地面摩擦，或与被撞击物摩擦而脱落下来的微小橡胶颗粒，散收落在地面上，或粘附在地面、人体或其它物体表面。报告详细介绍了橡胶的概念和分类、轮胎的分类和组成材料、轮胎橡胶物证的提取和包装方法、检验方法及注意事项。常用裂解气相色谱法或裂解气相色谱-质谱联用法分析橡胶的主体成分，确定橡胶的种类；红外光谱法分析轮胎橡胶中的各种有机成分，扫描电镜-X射线能谱法分析轮胎橡胶中的元素成分及相对含量。

随着新能源技术的快速发展与环境污染压力的增大等众多因素影响，各国政府都陆续出台了对燃油车的相关限制，和对新能源汽车进行大力扶持。中国汽车工业协会的数据显示,2017年新能源乘用车全年累计销量57.8万辆,同比增长72%。其中,纯电动乘用车销量46.8万辆,同比增长82.1%；插电式混合动力乘用车销量11.1万辆,同比增长39.4%。新能源汽车市场的前景看似一片光明，但对于车企来说，这块蛋糕越做越大，越来越难分。也意味着新能源汽车市场的优胜劣汰。作为新能源汽车的重要组成部分，电池的性能在很大程度上决定了车辆的综合表现。目前，市面上的新能源车采用的电池种类各不相同，比如：磷酸铁锂电池、三元锂电池、镍氢电池氢燃料电池等；在竞争越来越激烈的新能源汽车市场，提高续航里程、增加电池寿命是提高竞争力的关键。在电池的生产过程中水分的高低对电池的质量有着非常大的影响，目前市场上电池水分测定的技术方法最常用的是加热失重法和卡尔费休法，由于锂电池行业所测样品含水量极低，加热失重法水分测定仪的精度达不到，所以最准确的方法是采用卡尔费休水分测定仪+卡式加热炉来进行检测。 仪器与分析原理检测设备：AKF-BT2015C锂电池专用水分测定仪分析原理：样品用卡氏加热炉专用密封进样小瓶装载，用顶空瓶连接器密闭后进入加热槽中，样品中的水分（还可能有其他挥发性的溶剂）以蒸气的形式完全释放，通过干燥载气（如干燥的空气或者氮气）由顶空瓶经加热伴管路转移到KF滴定杯中，然后卡尔费休水分测定仪进行检测并显示测量数据。