ECE認證（也稱E-mark認證）是歐洲經濟委員會成員國市場內，對汽車及其零配件產品按照ECE法規（Regulation）開展的一種通用認證，產品符合認證要求，即授予型式認證證書，表示其通過了行車安全法規。
E-mark證書是由各成員國交通部頒發，它表示產品已經符合相應的法令與法規的要求，可以合法地進口和銷售，發證機關是各成員國交通部。
ECERegulationNo。100（ECER100）是由ECE制定的市場準入公告法規，要求申請歐盟的整車型式認證（WVTA）時必須透過第二版ECER100。02的要求。從2016年7月起，電動汽車及其所裝配的車載可充電儲能系統（如動力電池、超級電容等）必須透過ECER100才能在歐洲及其他一些ECE協議國家註冊並上市銷售，性質類似於我國的強制性認證測試。
作為電動汽車的核心部件，也是車輛的能量攜帶載體，電池系統的安全在整車認證測試領域屬於重中之重。本文從電池系統安全形度出發，對出口歐盟電動車用電池系統的測試標準ECER100與國內現行動力電池系統安全性認證標準GB/T31467。3-2015《電動汽車用鋰離子動力蓄電池包和系統第3部分：安全性要求與測試方法》和2020版GB38031-2020《電動汽車用動力蓄電池安全要求》，以及國際安全認證法規ISO12405-3：2014《Electrically propelled road vehicles Test specification for lithium-iontraction battery pack sand systems Part3：Safety performance requirements》進行對比分析。
透過聚焦測試專案、測試方法與效能評價指標差異性，有針對性地給出ECER100標準下的電池系統測試關鍵環節。
1歐盟新能源車用電池系統法規與測試標準
從2016年7月起，歐盟理事會要求申請歐盟的整車型式認證時必須滿足ECER100要求，法規採用的是2013年第二版修訂內容，包含兩個部分：第一部分是對整車車輛電氣安全的要求；第二部分是針對零部件級別車載可充電儲能系統（REESS）的安全要求。
ECER100PartII對電動車搭載的REESS安全性提出了明確要求，測試專案主要包括電安全性、環境安全性及機械安全性等3部分測試內容，其分類依據如表1所示。
動力電池系統作為電動汽車的核心繫統，ECER100標準從系統層級統籌考慮安全要求，對於可能導致動力電池故障發生事故的風險進行驗證分析，測試方法核心部分概要如表2所示。
2國內新能源車用電池系統法規與測試標準
國內標準版圖下，由全國汽車標準化技術委員會歸口、中國國家質量監督檢驗檢疫總局聯合中國國家標準化管理委員會，於2015年重磅釋出了GB/T31467。1-2015《電動汽車用鋰離子動力蓄電池包和系統第1部分高功率應用測試規程》、GB/T31467。2-2015《電動汽車用鋰離子動力蓄電池包和系統第2部分高能量應用測試規程》、GB/T31467。3-2015《電動汽車用鋰離子動力蓄電池包和系統安全性要求與測試方法》，GB/T31484-2015《電動汽車用動力蓄電池迴圈壽命要求及試驗方法》、GB/T31485-2015《電動汽車用動力蓄電池安全要求及試驗方法》、GB/T31486-2015《電動汽車用動力蓄電池電效能要求及試驗方法》。這些電池國家標準的釋出，促使電池生產企業朝著高安全、高效能、長壽命方向發展，對促進動力電池發展起到有據可依的重要作用。
2017年7月，GB/T31467。3-2015第1號修改單開始實施，對原標準修訂內容主要體現在振動、擠壓部分內容，修訂後執行的電池系統擠壓力由原200kN到100kN，振動由原21h3個方向共63h隨機振動到3h正弦振動，對振動和擠壓試驗條件的嚴苛性、必要性進行重新考量。2020年5月，作為我國第一個電動汽車用動力蓄電池強制性國標，GB38031-2020《電動汽車用動力蓄電池安全要求》正式釋出。在考慮到正常使用場景、可預見的故障條件、可能出現的安全隱患的基礎上，充分理解電動汽車安全失效模式與提前防範措施。強標取消了翻轉和跌落專案，同時也新增或調整了關鍵測試專案。對於M1、N1及以外的車輛電池包振動分三個軸進行，每個軸向均進行12h隨機及1h定頻振動，並規定了振動試驗後的電池包需進行浸水實驗，該項新要求對機械結構試驗後電池包的氣密提出了要求，不僅考慮到測試中樣品的安全，更綜合考慮了機械安全後的密封情況。
強標擠壓專案擴充了三個半圓柱體的擠壓版形式許可。同時，新增了熱擴散測試專案，將行業內關注度較高的安全測試專案納入強制性檢驗，企業必須確保在由於單個電池熱失控引起熱擴散、進而導致乘員艙發生危險之前5min，應提供一個熱事件報警訊號，用以保障成員安全。電安全類專案中充分考慮應用場景，新增過流保護項，在高於企業規定的電流時，電池管理系統應具備相關響應機制。
3中歐電動車用動力蓄電池系統測試方法與評價
ECER100。02與ISO12405-3、GB/T31467。3及其第1號修改單和GB38031-2020同為鋰離子電池系統安全性標準，透過對這些標準的測試專案、測試方法、效能評價指標加以分析，得出ECER100。02與ISO12405-3、GB/T31467。3及其第1號修改單、GB38031-2020存在以下區別。
3.1測試專案的差異
ECER100共9項安全性測試，GB/T31467。3共16項測試，GB38031-2020共16項，ISO12405-3共12項測試。可以看出，三項標準在測試專案要求上相近，但歐洲相對於中國更集中關注機械可靠性和保護功能類驗證，考慮到試驗週期、試驗成本、產品結構強度等因素，對環境安全類驗證比重偏小（以高海拔、海水浸泡、鹽霧、溼熱迴圈為代表）。
條件滿足情況下試驗週期可縮短至1~2周，需要提供的試驗樣件數相對較低，從這兩個角度可為企業減輕認證所需經濟負擔。但同時減少環境安全類驗證也給產品質量保證帶來了一定風險，具體表現如：高海拔下電池系統散熱效能降低，充放電過程中溫升、溫差增大，熱穩定性受到影響；自然界的雨水、井水、河水等均是混有雜質的非純淨水，溶解有電解質，一旦蓄電池包或系統的氣密存在缺陷，將可能造成線束密集區或金屬接外掛內部短路，甚至發生冒煙起火爆炸，浸水防水等級關乎電池安全。
此外，GB38031-2020中新增了熱擴散測試專案，ECER100中並無此安全法規測試項。ECER100與ISO12405-3、31467。3-2015及其第1號修改單、GB38031-2020在測試專案上的對比如表3所示。
3.2關鍵測試專案方法差異
關鍵測試專案之擠壓，ECER100中規定使用半徑為75mm的3個半圓柱體組成的擠壓板，擠壓力為100~105kN，在擠壓板和擠壓力上與ISO12405-3：2014保持一致。GB/T31467。3及其第1號修改單在擠壓板上存在不同，其規定使用半徑75mm的單半圓柱體，擠壓截止條件也稍有不同，規定為擠壓力達到100kN或整體尺寸的30%。
而2020版GB38031在擠壓板上則相容了單半圓柱體擠壓板和3個半圓柱體組成的擠壓板，擠壓截止條件與GB/T31467。3及修改單保持一致。實際測試中值得關注的是，單半圓柱體擠壓板佈置方式不同，電池系統接觸點位受力情況也不一樣，縱向擠壓時接觸面積更窄，區域性受力更大，透過這種擠壓方式電池系統的最大擠壓變形量將會高於橫向擠壓變形。相較於國內標準，ECER100更傾向於綜合考慮受力情況，要求橫向擠壓最大程度覆蓋受力面積。
關鍵測試專案之振動，ECER100中規定在垂直方向進行3h正弦振動，振動頻率範圍在7~50Hz，這一方法與GB/T31467。3及其第1號修改單一致。但相比三軸向、每個軸向進行21h隨機振動，三軸向共63h的ISO12405-3：2014和三軸向、每個軸向進行12h隨機及1h定頻振動，三軸向共39h的GB38031-2020，無論在振動方向還是振動頻率範圍，亦或是振動時間上，ECER100的執行標準均明顯低於其他標準。
關鍵測試專案之火燒，ECER100和ISO12405-3中火燒試驗規定燃油溫度小於20℃時需進入60s的預熱，若燃油溫度不低於20℃，可直接進入測試階段，省去前期準備工作，測試階段的直接暴露和間接暴露於火焰時間各個標準規定一致。GB/T31467。3及修改單和GB38031-2020兩份國內標準保持一致，在直接暴露和間接暴露於火焰之前，均要預先對燃油預熱60s。
關鍵測試專案之熱擴散，ECER100、ISO12405-3及GB/T31467。3均未對整車中動力電池熱擴散提出要求。為保障事故發生時的乘員人身安全，提升產品品質，GB38031-2020提出並明確了熱擴散詳細測試規程，推薦使用加熱或針刺作為熱擴散試驗觸發方法。同時也允許製造商提供實驗程式，包括試驗方法、試驗物件、觸發物件、監控點佈置方案、熱失控觸發判定條件、改動清單。
ECER100與ISO12405-3、31467。3-2015及其第1號修改單、GB38031-2020關鍵測試專案方法對比如表4所示。
3.3關鍵測試專案效能評價指標差異
擠壓專案中，ECER100合格判定要求為不起火、不爆炸，同時無漏液現象，GB/T31467。3及修改單和GB38031-2020擠壓合格要求為不起火、不爆炸即可，允許擠壓後電池包內部電芯漏液存在電解液質量損失，ISO12405-3除了要求試驗後樣品不起火、不爆炸，還要求外殼不出現破裂及其他機械破壞，對擠壓殼體提出了更高的要求。
振動專案中，ECER100和GB/T31467。3對比ISO12405-3：2014和GB38031-2020，除了規定振動後不起火、不爆炸、無漏液等通用要求外，比較明顯的特徵在於對振動後的樣品提出能夠進行一次充放電迴圈，即在振動專案中，不僅要求振動過程本身不發生危險，同時考察振動後電池的電功能，實現全面考慮與驗證，相對來說要求更高更嚴謹。
火燒專案中，ECER100和ISO12405-3：2014及GB38031-2020判定要求均為不爆炸即可，GB/T31467。3試驗評價指標為不爆炸，若有火苗，應在火源移開2min內熄滅。兩者最大區別是對火源移除後現象的判定，ECER100關注試驗過程中測試樣件本身狀態，GB/T31467。3則考慮更加全面，不僅考慮到測試中的樣品安全，更考慮了非金屬件阻燃等級水平。分析電動汽車火災事故統計資料發現，在外部火源下，材料過熱、超過耐溫引起區域性燃燒起火事故頻發，火苗超過2min未熄滅就很有可能造成車輛行駛過程中自燃，使用高阻燃等級的材料可以降低起火失效的風險。
熱擴散專案中，ECER100、ISO12405-3及GB/T31467。3均未對整車中動力電池熱擴散提出要求。GB38031-2020要求單個電池在熱失控引起熱擴散、進而導致乘員艙發生危險之前5min，提供一個熱事件報警訊號。
ECER100與ISO12405-3、31467。3-2015及其第1號修改單、GB38031-2020關鍵測試專案效能評價指標對比如表5所示。
4結語
ECER100。02作為歐盟市場準入公告法規，測試內容、方法、評價指標也是目前行業內許多企業困惑之處。本文對出口歐盟電動車用電池系統的測試標準ECE100進行研究討論，將其與國內現行動力電池系統安全性認證標準GB/T31467。3-2015《電動汽車用鋰離子動力蓄電池包和系統第3部分：安全性要求與測試方法》和2020版GB38031《電動汽車用動力蓄電池安全要求》，以及國際安全認證法規ISO12405-3：2014《ElectricallypropelledroadvehiclesTestspecificationforlithium-iontractionbatterypacksandsystemsPart3：Safetyperformancerequirements》進行對比分析。透過聚焦測試專案、測試方法與效能評價指標差異性，有針對性地給出ECER100標準下的電池系統測試關鍵環節。透過對比發現，在測試專案上ECER100共9項安全性測試，GB/T31467。3共16項測試，GB38031-2020共16項，ISO12405-3共12項測試。ECER100集中關注機械可靠性和保護功能類驗證，可降低試驗成本、縮短試驗週期，但以高海拔、海水浸泡、鹽霧、溼熱迴圈專案為代表，ECER100對環境安全類驗證比重偏小，且無熱擴散乘員保護項；在關鍵測試專案方法和評價指標上，ECER100中擠壓允許使用3個半圓柱體組成的擠壓板，振動方向僅考察垂直軸向、掃頻範圍限定在7~50Hz、振動時間3h相比之下最短，其他專案也無更加嚴苛的規定，方法和用於判定的評價指標相對寬鬆。
