隨著電動自行車產業的迅速發展和鋰電化進程加快，電動自行車用鋰離子電池起火、爆炸事故也逐年增多，該產品的質量安全問題已引起社會的廣泛關注。本文將標準分析與實驗室檢測實踐相結合，從電動自行車用鋰離子電池產品的常見不合格項目進行分析，探討如何提升該產品的質量安全。
當前，電動自行車已成為我國城鎮居民日常出行的重要交通工具之一，電動自行車用鋰離子蓄電池(以下簡稱“電動自行車用鋰電池”)作為整車的動力來源，是電動自行車的關鍵核心部件。隨著電動自行車用鋰電池的廣泛應用，其帶來的安全性問題也日漸凸顯，引起社會的廣泛關注。
一、電動自行車用鋰電池的定義
GB/T 36945-2018《電動自行車用鋰離子蓄電池詞匯》中電動自行車用鋰電池的定義為∶由多個鋰離子電池單體按照電壓、尺寸、極端排列、容量和倍率特性組合而成，包含保護裝置和電池管理系統等，專為電動自行車提供電能的裝置[1]。
二、電動自行車用鋰電池產品的行業發展
據統計，2023年我國電動自行車產銷量均超5000萬輛，社會保有量超4億輛，位居世界第一位[2]。隨著GB 42295-2022《電動自行車電氣安全要求》與GB 17761-2018《電動自行車安全技術規范》的發布實施以及我國對電動自行車產品實施強制性產品認證管理，電動自行車行業進入快速發展期。其中，GB 17761-2018標準中對“裝配完整的電動自行車的整車質量應當小于或等于55kg”的要求[3]極大地推動了電動自行車產品向輕量化、鋰電化方向發展。鋰離子電池由于其重量更輕、能量密度更高和環境更友好等優點正逐漸取代鉛酸電池，成為電動自行車技術發展路線主流。
據EV Tank統計數據，2018~2021年，我國兩輪電動車用鋰電池出貨量逐年增長，由2018年的不足4.0GWh增長到2021年的13.1GWh，鋰電滲透率達到24.2%。但與此同時，由于電動自行車用鋰電池生產企業良莠不齊、監管不足，導致該類產品的安全性問題日漸凸顯。國家消防救援總局統計，2022年全國共接報電動自行車類火災超1.8萬例，接報居住場所內因蓄電池故障引發的火災3240余例，較2021年分別上升23.4%和17.3%[4]。
三、電動自行車用鋰電池產品質量安全影響因素
2018年12月28日，市場監管總局發布國家標準GB/T 36972-2018《電動自行車用鋰離子蓄電池》，該標準于2019年7月1日起正式實施。隨后，隨著各地管理辦法的陸續出臺，電動自行車用鋰電池產品質量不斷提升，電動自行車用鋰電池行業發展不斷規范。但是，電動自行車用鋰電池產品在質量安全、規范生產、安全防護等方面仍存在較為突出的問題，具體表現如下。
一是行業技術含量總體不高。電動自行車用鋰電池生產準入門檻相對較低，各類低質、劣質鋰電池產品充斥市場。在巨大的消費需求下，部分生產廠家為了獲取高額利潤，對電池組使用的電池單體、保護電路板、熔斷裝置和端子線束等關鍵零部件不做品質管理即投入生產;不使用專業生產設備而僅靠人工隨意組裝，電池一致性檢測、密封絕緣、隔熱防水等關鍵工藝環節粗放生產;隨意粘貼產品標簽且不做成品質量檢測即流入消費市場，為電動自行車整車安全帶來了極大風險。
二是關鍵配件產品質量問題較大，消費使用行為不當。從電動自行車用鋰電池的配件產品質量來看，內部電池單體和保護電路板質量存在安全隱患，如∶采用二手電池或質次價廉的退役電池隨意組裝，保護電路板短路、過充、過放和過流等保護功能缺失;從消費者使用行為來看，部分消費者缺乏電動自行車用鋰電池安全使用意識，如∶違規改裝車輛電氣線路導致電池濫用、隨意更換改裝電池、不同類型充電器混用、在消防通道及室內違規充電等，以上行為都是造成電動自行車用鋰電池發生起火、爆燃等消防安全事故的主要原因。
三是產品一致性的控制不能滿足要求。電動自行車用鋰電池企業在生產過程中沒有制定嚴格的生產工藝流程，隨意更改關鍵零部件而不驗證產品的安全性即投入市場，埋下質量問題的隱患，因此需要持續進行監管。
四、電動自行車用鋰電池產品常見不合格項目分析及應對建議
2023年1月31日，市場監管總局發布《2022年電動自行車和電動自行車電池產品質量國家監督抽查情況通報》，其中，電動自行車用鋰電池產品抽查不合格項目主要包括2hr容量[I2(A)放電]、低溫放電、過充電、短路保護、放電過流保護、殼體阻燃性等[5]。本文根據電動自行車用鋰電池產品的日常實驗室檢測情況，并結合近年來各省地市的監督抽查通告、媒體報道和消費投訴等渠道信息，分析電動自行車用鋰電池產品測試中常見的不合格項目，具體如下。
（1）電池容量問題（包含2hr常溫容量和低溫放電）：按國標GB/T 36972-2018要求，電動自行車用鋰電池產品實際容量不應低于其標稱額定容量。在實際檢測中發現，出現該類問題的原因包括：電動自行車用鋰電池產品的內部電池單體應為動力型，采用非動力型電池單體的產品在按照GB/T 36972-2018要求條件進行容量檢測時，由于放電電流較大，導致產品實際常溫或低溫放電容量達不到標稱值要求;電動自行車用鋰電池產品內部電池的一致性差，導致常溫或低溫放電容量達不到標稱值要求;電動自行車用鋰電池產品制造廠家虛標產品容量或實際使用的內部電池容量不足會直接導致實際放電容量達不到標稱值要求。電動自行車用鋰電池產品的實際容量不足，會直接影響消費者預期的使用要求，損害消費者利益。因此，電動自行車用鋰電池產品生產企業應建立良好的供貨體系，使用符合要求的鋰電池進行生產。
（2）電池起火爆炸問題：國標GB/T 36972-2018中要求電動自行車用鋰電池產品在發生過度充電時，不應發生起火爆炸事件。電池起火爆炸的主要原因包括：生產廠家未選用具備耐過充電能力的電池單體;電池組pack工藝、焊接工藝差，導致整組電池連接不可靠;電池單體排列和散熱不合理，導致整組電池在極端使用條件下發生熱失控;電池組外殼防護能力差，導致產品在使用過程中因極端外力影響而起火爆炸;電池組的保護板功能不可靠，隨時間推移而發生保護功能喪失，電池電壓、電流及溫度等不能精準有效采集;電池組的外殼及線束等未采用符合標準要求的阻燃防火材料;消費者誤用或者濫用充電器，造成電池過度充電等。電動自行車用鋰電池產品生產企業應建立起產品關鍵零部件質量控制體系，通過改進生產工藝，確保產品的一致性，并倡導消費者使用符合要求的充電器按規定進行充電。
（3）短路保護失效問題：電動自行車用鋰電池產品按GB/T 36972-2018標準要求進行短路試驗時不應發生起火爆炸，且不影響正常使用。電池短路保護失效的主要原因是電池組保護電路中未設計短路保護功能或短路保護功能隨時間推移發生保護功能喪失，增加了消費者誤用或濫用電池時的安全風險，威脅消費者的生命和財產安全。電動自行車及鋰電池產品生產企業應改進生產工藝，增加短路保護冗余設計，嚴防電池短路引發的事故。
（4）浸水失效問題：按GB/T 36972-2018要求電動自行車用鋰電池產品按標準要求浸水后不應發生起火、爆炸和泄漏。電動自行車在雨天或涉水條件下存放或使用時，電池容易進水，為防范安全風險，電動自行車鋰電池生產廠商生產的電池組應具有良好的密封性，防止水進入產品內部。另外，電動自行車及鋰電池產品生產企業做好電池防水密封保護的同時，應增加電池浸水檢測裝置，電池浸水后應能及時切斷電池輸出，防止安全風險的發生。
五、結語
市場監管總局于2022年12月29日發布GB 42295-2022.該標準已于2024年1月1日起實施，該標準對電動自行車用鋰電池提出了新的安全要求。另外，雖然2019年7月1日起實施的GB/T 36972-2018對電動自行車用鋰電池產品提出了較為全面的要求，但因標準約束力不足，部分生產企業未遵循該標準進行質量控制，導致近年來電動自行車因電池問題引發的安全事故頻發，給電動自行車行業的發展帶來較大阻礙，因此，市場監管總局于2024年4月25日發布GB 43854-2024《電動自行車用鋰離子蓄電池安全技術規范》，該標準將于2024年11月1日起正式實施，對電動自行車用鋰電池產品及內部電池單體均提出了更高的安全要求，涉及該類產品的研發設計、生產運輸和銷售流通全過程，將有效提升該類產品的安全水平，降低使用過程中火災等事故的發生率，保障消費者人身財產安全，促進行業健康發展。
此外，在發布實施電動自行車用鋰電池產品強制性標準的基礎上，2024年7月2日，市場監管總局發布《關于對電動自行車用鋰電池產品實施強制性產品認證管理的公告》[6]。該公告提出將進一步加強對電動自行車及其配件行業的全鏈條監管，嚴格限制了二次電池和次品電池流入市場，切實保障消費者人身財產安全。同時，將繼續嚴查非法改裝行為，加強企業質量幫扶，做好電動自行車及其配件行業規范條件的實施工作[7]。本文建議街道社區工作人員或消防安全人員開展包括但不限于如下工作：加強對電動自行車安全充電的宣傳引導工作;加快建設電動車自行車集中充電換電設施;開發應用電動自行車用鋰電池健康狀態參數表征或告警技術，提醒消費者到期淘汰老舊電池，減少老舊電池引發的潛在安全風險;開發電動自行車用鋰電池通用檢測平臺，提醒消費者定期到銷售網點開展電動自行車用鋰電池“體檢”;推動安全性更高的固態電池或其他能量存儲系統在電動自行車上的應用等，促進電動自行車及其配件行業健康發展。
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