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新能源汽车采用非常规燃料作为动力来源，它不依赖或不完全依赖内燃机为动力，锂电池是目前新能源汽车使用的动力电池类型。锂电池具有自放电率较低、能量密度较高、可循环无污染、效率高且无记忆效应等特点，是新能源汽车产业优选的动力源。

锂电池对工作温度要求较高，最佳的工作温度范围是20-40℃，超出这个范围偏高或者偏低，都会影响锂电池的使用寿命和工作性能。

当温度偏低时，锂电池放电量和放电压会急剧降低；而当温度偏高时，锂电池则容易产生热失控现象，当内部热量聚集造成热量堆积，热量不能得到排除时，则会引起高温起火，甚至引发爆炸。

12月27日

动力电池作为新能源汽车的核心部件之一，对于新能源汽车的性能、安全性和寿命有极大影响，其技术发展水平对于新能源汽车产业的健康快速发展至关重要。2021年全 球新能源汽车的销量达到650万辆，同比增长109%，其中中国大陆市场销售了320万辆，占全 球新能源汽车销量的一半。随着新能源汽车销量的进一步增加，动力电池的市场规模也会进一步扩大，对动力电池的能量密度、安全性、使用寿命以及相关的综合测试技术都提出更高的要求。

基于此，徕卡将联合化工仪器网特于12月27日举办“新能源汽车动力电池技术”线上论坛，针对新能源汽车电池技术进展以及光学显微镜在新型电池技术中的应用等话题展开讨论。

2022年12月27日   14:00

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会议内容

讲师介绍

崔义

国联汽车动力电池研究院检测事业部系统及安全可靠性检测中心经理

2007年本科毕业于南开大学化学学院，随后在2014在中科院国家纳米科学中心获得物理化学博士学位，毕业后在国联汽车动力电池研究院有限责任公司一直从事锂离子电池及电池系统安全检测及测试方法研究工作，并作为工信部《2016年工业转型升级(中国制造2025)-动力电池创新能力建设项目》骨干成员完成实验室建设相关工作。参与《新能源汽车安全性指南》和《节能与新能源汽车技术路线图(2.0版)》等编写工作。现任国联汽车动力电池研究院有限责任公司检测事业部系统及安全可靠性检测中心经理。

王海银

徕卡显微系统（上海）贸易有限公司应用工程师

本硕毕业于英国帝国理工学院，纳米材料硕士，现为徕卡显微系统工业显微镜应用工程师，负责工业显微镜相关的技术支持工作。熟悉半导体光刻技术，在微电子、材料科学及其他先进制造领域有丰富的应用经验。

Till Gnann博士

弗劳恩霍夫系统与创新研究所（Karlsruhe,Germany）

Till Gnann博士曾在卡尔斯鲁厄理工学院(KIT)和意大利米兰理工大学学习工业工程。他曾在圣克拉拉(CA)留学，国外经验丰富。自2011年4月以来，Till一直在能源技术和能源系统中心工作。2015年，他在卡尔斯鲁厄理工学院(KIT)获得了插电式电动汽车及其充电基础设施的市场扩散专业的博士学位。

2016年，他一整个研究学期都在在阿贡国家实验室(Chicago，IL)、橡树岭国家实验室(Knoxville，TN)和美国能源部(Washington，DC)从事插电式电动汽车的国际市场扩散研究。自2020年4月以来，Till Gnann一直在弗劳恩霍夫系统与创新研究所协调电动出行的跨领域专 题。

新能源汽车作为新时代清洁能源的发展方向，有三大瓶颈制约其推广应用：续航里程短、充电时间长、充电服务不尽如人意。

这三大瓶颈，一项关乎技术层面的“内功”，其余两项则关乎配套服务的“外功”。我们今天聊聊“内功”，如何通过有效的检测，以提高汽车电池及充电桩的能量密度，效率，安全性等各项性能。

ZG电动汽车充电桩可分为两种类型：交流充电桩和直流充电桩。

由于充电设备（模块）故障率高：目前已装机充电设备（模块）Z长不超过三年（远远低于招标要求的10-15年），高温、高湿度、高盐环境下的模块故障率更高。此外维护不及时，整体设备寿命短。解决这些实际问题，从技术层面上提升充电桩和充电设备的性能至关重要。

那么如何检测充电桩的性能呢？ 

交流充电桩综合性能检测的测试解决方案：

直流充电桩综合性能检测的测试解决方案：

充电桩检测“组合拳”  仪器推荐：

泰克MSO46多通道示波器

主要用于输入电压电流波形测量和分析，输出直流纹波测量，以及充电兼容性测试等。

其所具备的CAN总线分析功能可以解析CAN总线物理层报文并实时解码，针对异常错误帧的触发和查找。

在充电桩检测试验中需要测试给通讯系统供电的直流电源纹波，分别需要测试充电桩空载和满载时的电源纹波参数来评价电源质量，使用泰克示波器行实测，可获取需要的波形和参数。

横河功率分析仪(WT1800E)：

Z多支持6相AC/DC 电流(0-50Arms)、电压(0-1000Vrms)直接输入，配合高精度电流传感器可以测量Z大2000A的电流测量。

可以同时两个三相或六个单相充电桩或模块的输入输出电流电压（有效值/峰值）、功率、功率因素、谐波、效率、充电能耗等电力参数。

横河高速波形记录仪DL850EV/DL350：

可以支持Z多32通道电流电压波形（支持通道间隔离输入）或者128ch温度信号测量和长时间记录。

配置CAN总线监控模块，可以解析CAN/CAN FD总线，将充电桩和BMS的电流/电压/温度/充电量等物理数据信息显示为模拟波形后，再与后台监控数据作比较。

吉时利数据采集设备：

支持多通道温度点测量和记录，远程数据传输和集中式数据管理系统。

生产研发15KW、20KW直流充电桩模块，使用横河的高精度功率分析仪可以测试直流充电桩模块在待机、半载、满载情况下的三相交流功率和单项直流功率以及整机的运行效率等参数。

西安安泰测试设备有限公司致力于电子测试测量行业十余年，有着丰富的电源测试的技术经验，专业的技术人员具备专业的选型和方案提供能力，欢迎有需要的电子工程师和广大客户访问我司，来电咨询。

支持多通道温度点测量和记录，远程数据传输和集中式数据管理系统。

生产研发15KW、20KW直流充电桩模块，使用横河的高精度功率分析仪可以测试直流充电桩模块在待机、半载、满载情况下的三相交流功率和单项直流功率以及整机的运行效率等参数。

西安安泰测试设备有限公司致力于电子测试测量行业十余年，有着丰富的电源测试的技术经验，专业的技术人员具备专业的选型和方案提供能力，欢迎有需要的电子工程师和广大客户访问我司，来电咨询。

近日，中国汽车工业协会发布了2021年新能源汽车行业经济运行指标，前十个月累计生产新能源汽车256.6万辆，同比累计增长175.3%；累计销售新能源汽车254.2万辆，同比累计增长176.6% 。产、销数量均创历史新高，下面来看具体数据：

（图片来源： 中国汽车工业协会网站）

从汽车种类来看，新能源乘用车是增长的主要来源，说明随着新能源汽车性能、价格的优化及充电设施的完善，新能源汽车得到了越来越多的老百姓的认可，从而促使新能源乘用车走进千家万户，产销出现跳跃式上涨。其中，纯电动乘用车产、销同比累计增长分别达到205.2%和201.0%, 插电式混合动力乘用车产、销同比累计增长分别达到124.6%和144.5%。

回顾新能源汽车行业近三年波澜壮阔的发展历程，有助于新能源汽车行业的广大从业者更深刻地认识到央妈断奶的智慧与果敢：“扶优扶强”让一大批有技术、善管理、懂市场的优秀企业脱颖而出，在退补、疫情、原材料价格上涨、芯片供应紧张、限电等多重困难夹击下，整个新能源汽车行业在短暂的调整后再次迎来了快速增长。

原本2019年6月份开始的新能汽车补贴大幅退坡让新能源汽车行业首次出现负增长，2020年初爆发地新冠疫情叠加影响更让新能源汽车行业雪上加霜。据中国汽车工业协会公布数据显示，2020年第1季度国内新能源汽车产、销量同比下滑60.2%和56.4%。但仅仅半年之后，自2020年7月开始，新能源汽车产、销均超过上年同期，并一直持续爆发增长到今天的水平。

图片来源： 中国汽车工业协会网站

从新能源汽车行业整体来看，从今年3月份起，新能源汽车月度销量均超过了20万辆，从8月份开始月度销量均超过30万辆，即使剩下的11、12月份产销出现一定波动，新能源汽车全年产销突破300万辆也是大概率事件。

新能源汽车的产、销两旺必然拉动动力电池快速增长，据高工锂电（GGII）统计，2021年前9个月，国内动力电池装机电量累计92GWh，同比累计上升169.1%，其中三元电池装车量累计47.1GWh，占总装车量51.2%，同比累计上升99.5%；LFP电池装车量累计44.8GWh，占总装车量48.7%，同比累计上升332%。同时，据高工锂电不完全统计，今年以来，国内动力及储能电池投扩产项目总投资超过5000亿元，粗略估算扩产规划超1.4TWh。

随着磷酸铁锂电池的成功逆袭，在德方纳米、邦普、富临精工、湖北万润等磷酸铁锂专业生产厂家纷纷扩大产能的同时，还不断向磷酸铁锂原材料产业延伸；同时，万华化学、新洋丰、川金诺、川恒股份、龙佰集团、中核钛白、安纳达、司尔特、湖北宜化等一大批传统化工企业纷纷跨界强势涌入磷酸铁锂产业。据高工锂电统计数据显示，2021年前三季度中国磷酸铁锂正极材料出货量达到30.8万吨，同比增长302.6%，据不完全统计，前三季度国内合计新扩增磷酸铁锂材料超过250万吨。

而这些正在或即将扩产的锂电及材料项目已经带来了强劲的激光粒度分析仪市场需求，并且有望持续爆发增长。

电池材料的粒度分布是锂电行业的一项重要质控指标，它影响锂离子电池的能量密度、充放电性能、循环性能、安全性能以及生产工艺等，因此，电池材料及电芯生产企业普遍选用高效的激光粒度分析仪作为电池材料粒度分布检测工具。但什么样的激光粒度分析仪才能真正得到锂电行业市场的青睐呢？

根据近几年锂电行业激光粒度分析仪购买需求的统计分析，高端激光粒度分析仪越来越得到行业的青睐。锂电行业经过近二十年的发展，行业资源逐步向头部企业倾斜，新增产能大多数来自宁德时代、比亚迪、国轩高科、力神、中航锂电、亿纬锂能等头部企业，这些新增产能在选择检测分析仪器往往参考原厂配置，甚至选择更高端配置，所以，高端激光粒度分析仪将在这些新增产能中获得更多市场机遇。

而一款好的激光粒度分析仪不仅应该具有宽广的测试范围和良好的易操作性，还应保证测试结果具有良好的真实性、重现性和对细微的粒度差异具有足够的分辨能力。从欧美克仪器近几年的市场销售情况来看，大多电芯及材料企业选择了欧美克的Topsizer和TopsizerPlus两款高端仪器。这两款仪器不仅具有宽广的测试范围和全测试范围内优秀的灵敏度，而且具有很高的自动化程度，大大降低了测试结果对人为因素的依赖程度。

Topsizer激光粒度分析仪

Topsizer Plus激光粒度分析仪

在锂电行业，需要检测粒度分布电池材料包括正极材料、前驱体材料、负极材料、导电添加剂、隔膜材料、电解质等等，种类繁多，粒度分布范围比较宽，小到纳米级，大到毫米级，因此，理想的测试范围应当尽量覆盖所有电池材料的整个测试粒径分布范围。

测试结果的真实性是指测试结果能够反映颗粒的真实大小，尽管不规则颗粒的粒度测量不宜引用“准确性”这一指标，但这并不意味着测量结果可以漫无边际地乱给。测试结果的真实性是激光粒度分析仪最根本的分析性能，如果没有测试结果的真实性做基础，仪器的重复性、重现性等其它性能就失去了讨论的意义。

测试结果的重现性是指将同一批样品多次取样的测试结果的重复误差，误差越小，表示重现性越好。重现性的好坏取决于仪器获取光能分布数据的稳定性、对杂散光的控制能力、对中精确度、光源和背景的稳定性、进样器的分散性能等。只有具备良好重现性的仪器才能对测试样品的粒度分布进行基本可靠的评价，有利于对连续生产或同一规格的不同产品的质量一致性进行把控。

激光粒度分析仪的分辨能力指的是仪器对样品不同粒径颗粒的测量分辨能力以及对给定粒度等级中颗粒含量的微小变化识别的灵敏程度。一般来说，除了影响重现性的因素外，散射光能分布角度和光强的获取，低背景噪声的光学电子设计，高精度的模数转换及反演计算水平都对仪器的分辨能力有较大影响。具备高分辨能力的仪器才能准确识别测试样品及其各组分的细微粒径变化，对于电池材料中异常的少量大颗粒，及少量的离群细颗粒的准确测量和定量尤其重要。

Topsizer对含有极少量细颗粒的负极材料样品的检测

激光粒度分析仪的易操作性是指操作简单、故障率低、易于日常维护保养等。如果仪器的易操作性不高，不同人员对同一样品测试得出不同的结果，那么，即使有良好的测试性能，也不能高效满足用户的测试需求。

作为深耕新能源行业的粒度检测与控制技术专家，欧美克仪器秉承思百吉集团“赢之有道”的核心价值观，始终坚持为行业用户提供高效的粒度解决方案，不断满足行业创新发展需求，助力中国新能源高速发展！

参考文献

【1】中国汽车工业协会，2021年10月汽车工业经济运行情况。

【2】沈兴志，珠海欧美克仪器有限公司，高性能激光粒度分析仪在电池材料测试中的应用。

【3】珠海欧美克仪器有限公司，激光粒度分析仪在锂离子电池行业中的应用。

【4】高工锂电，2021高工年会聚焦(14)：动力电池产业2021“战局”。

为大力发展新能源交通运载技术，应客户要求安泰为某高校搭建测试方案如下：

1. 综合性大学新能源汽车工程ZX方案

2. 泰克示波器，工程师必备的wan美工作台

示波器主要用于显示和分析波形，而高保真的信号波形来源于合适的探头。泰克示波器搭配泰克原厂探头，真实反映被测信号，确保信号的完整性，同时这个组合的易用性令人印象深刻。泰克探头有超过100多种选择，能够帮助工程师解决特定的测试应用。

1）测纹波:MSO/DPO2000B+P2220

纹波是电源设计的重要指标，但电流纹波信号微小不易测到，电压纹波易受干扰不易测准。工程师采用泰克的先进测试方案，MSO/DPO2000B示波器通过Tekvpl接口与高性能交直流探头TCPO030A建立智能通信，提供高达2mA电流和2mV电压分辨率，网时配合P2220高精度电压探头特有的1X衰减选项，帮助工程师捕获各类信号纹波。

2）测瞬态电流：TBS1000B+A622

工程师测量电机启动电流或逆变器输入电流时，瞬时电流不易捕捉。另外，了解这类电流如何随时间変化以及电流维持的时间，也是广大工程师所关心的内容。泰克极具性价比的測试方案能wan美解决上述难题，经典的TBS1000B示波器配合经济型的A622电流探头，提供足够快速的测试系统响应时间，并且能准确计算时间参数，更可记录电流波形方便后续分析。

3）测高压:TBS2000+P601

工程师在做点火系统或雷击浪涌测试时，高压信号不易测量，高压探头在测试过程中也可能存在安全隐患。对于2.5kV以上大容量、高性能的电压测量，泰克P601探头搭配TBS2000示波器的方案，已经成为行业标准。您可以安全地测量搞到20 KVRMS的直流电压，高达40kV的脉冲电压(峰值，100ms脉冲宽度)，75MHz的高压探头带宽，以及新一代示波器的大屏幕、深储存可以让您捕捉和清晰显示快速高压信号。

安泰测试已为西安多所院校、企业和研究所提供示波器、源表、信号源等电测仪器现场演示，并获得客户的高度认可，安泰测试将和泰克吉时利厂家一起，为客户提供更优质的服务和全面的测试方案，为客户解忧。