来源：储能科学与技术
作者：郝维健 牛萍健 马天翼 韩策 柳邵辉
单位：中国汽车技术研究中心有限公司
引用本文：郝维健, 牛萍健, 马天翼, 等. GB/T 31486—2024«电动汽车用动力蓄电池电性能要求及试验方法»标准解读与分析[J]. 储能科学与技术, 2025, 14(7): 2654-2661.
DOI：10.19799/j.cnki.2095-4239.2025.0026
本文亮点：1、首次全面分析GB/T 31486—2024这一车用动力电池重点性能标准，对于使用者全面了解该标准意义重大； 2、展望了未来车用动力电池性能标准发展方向，对于后续动力电池标准化工作有较大指导意义。
摘 要 GB/T 31486—2015《电动汽车用动力蓄电池电性能要求及试验方法》是动力电池电性能领域的重要标准。近年来，随着新能源汽车和动力电池产业发展，动力电池产品形态呈现“无模组”化趋势，行业对于动力电池产品使用工况也更加了解，动力电池电性能水平较2015版制定时水平已有一定程度提升，因此，我国在2024年修订发布了GB/T 31486—2024《电动汽车用动力蓄电池电性能要求及试验方法》，并于2025年4月1日起实施。作为动力电池领域核心标准，该标准对于动力电池产品研发和验证意义重大。本文分析了GB/T 31486—2024制定背景和主要技术内容，对比了该标准与2015版本的异同点，修订内容主要体现在三方面：一是顺应“无模组”技术趋势，将测试对象由模组调整为单体，并增加测试样本量以强化一致性评估；二是基于实际工况数据优化测试条件，并引入动态环境适应终止机制；三是提升性能指标要求。GB/T 31486—2024注重与GB/T 31467—2023等国内标准的协调性，强化了测试结果对实际工况的反映能力，通过技术指标升级与测试方法革新，将引导企业提升产品性能与一致性控制水平，为我国新能源汽车产业高质量发展提供重要支撑。
关键词 电动汽车；动力电池；电性能；标准解读
动力电池是新能源汽车的核心零部件，对于新能源汽车的安全性、动力性和使用寿命影响显著。动力电池的容量、能量密度、高低温性能、倍率性能、荷电保持性能等电性能参数是其核心性能参数，体现了动力电池在不同使用环境、工作条件下的产品性能，对于动力电池产品选型以及消费者使用体验意义重大。标准对于产业具有规范引领作用，制定动力电池电性能国家标准，对于统一测试方法、便利产品评估、减少研发成本、支撑政府管理意义重大。
2015年，我国发布了专门规定电动汽车用动力蓄电池单体及模组电性能的国家标准GB/T 31486—2015《电动汽车用动力蓄电池电性能要求及试验方法》。该标准规定了常温容量、高低温放电容量、倍率充放电容量、荷电保持与容量恢复、存储等项目的指标要求及对应试验方法，并被《新能源汽车生产企业及产品准入管理规定》(工业和信息化部令第39号)引用，有力规范动力电池产品质量，支撑新能源汽车和动力电池准入管理。
近年来，随着新能源汽车和动力电池产业发展，一方面动力电池产品形态呈现“无模组”化趋势，导致GB/T 31486—2015《电动汽车用动力蓄电池电性能要求及试验方法》中以模组为主的测试架构与产业发展趋势存在不适应情况。另一方面，随着行业对于动力电池产品使用工况更加了解，并且动力电池系统电性能标准GB/T 31467—2023《电动汽车用锂离子动力电池包和系统电性能试验方法》[5]已完成修订。此外，近年来动力电池电性能水平较2015版制定时水平已有一定程度提升，有必要进一步提升性能指标要求。因此，GB/T 31486—2015《电动汽车用动力蓄电池电性能要求及试验方法》具备较高的修订必要性。
基于以上背景，全国汽车标准化技术委员会电动车辆分技术委员会(TC114/SC27)于2020年启动标准修订预研工作。2024年9月，GB/T 31486—2024《电动汽车用动力蓄电池电性能要求及试验方法》正式发布，于2025年4月1日起正式实施。
在国际标准方面，国际电工委员会(IEC)发布了IEC 62660-1: 2018《电动道路交通工具动力锂离子单体电池 第1部分：性能试验》，规定了动力电池单体性能测试方法，但并未包含指标要求。
GB/T 31486—2024一方面根据动力电池结构发展趋势和实际使用工况，进一步优化测试对象和测试工况，另一方面根据我国动力电池性能发展水平，适当提高性能指标要求，引导动力电池企业提升产品性能水平，不断提升消费者的使用体验，有力支撑动力电池和新能源汽车产业高质量发展。本文介绍了GB/T 31486—2024《电动汽车用动力蓄电池电性能要求及试验方法》的修订背景，系统性介绍了动力电池电性能标准的技术演进过程，逐项分析了主要修订内容以及修订原因，并对比了该标准与同类标准的技术内容异同点。考虑到该标准是动力电池领域准入标准，本文将对电动汽车用动力电池的产品开发和验证起到重要参考作用。最后，本文提出了性能分级、功率特性和全生命周期性能三类未来动力电池电性能标准研究方向，为学术界先进动力电池性能表征方法的标准化转化提供借鉴。此外，考虑到目前我国动力电池技术路线以锂离子电池为主，且IEC 62660-1: 2018范围仅涉及锂离子电池，本文在测试方法对比方面仅涉及锂离子电池部分。
1 测试项目
表1对比了GB/T 31486—2024与原版本GB/T 31486—2015、国际标准IEC 62660-1: 2018的测试项目。相较2015版本，GB/T 31486—2024版本删除了耐振动测试，新增了室温和高温能量效率测试。相较IEC 62660-1: 2018，GB/T 31486—2024版本额外考查了室温倍率放电测试、室温倍率充电测试以及高温荷电保持及容量恢复测试，但未设置功率和再生功率测试，主要原因是IEC 62660-1: 2018仅涉及测试方法，而GB/T 31486涉及性能指标要求，考虑到功率值设计目标与动力电池单体应用场景强相关，暂不宜设置统一的通过判定条件，此外，功率测试方法已纳入QC/T 1227《电动汽车动力蓄电池峰值功率试验方法》(已报批)中。因此，GB/T 31486中未纳入功率测试。
表1标准测试项目
2 技术内容
2.1 术语定义
2024版本按最大允许输出电功率与1C倍率放电能量低于10和不低于10将电池分为高能量电池和高功率电池。在2015版中，高能量电池、高功率电池的额定容量、额定能量、初始容量等核心术语均以1 I1放电电流(1小时率放电电流)测得，但根据实际动力电池使用数据，一方面某车型24 h行驶周期内3243个采样时刻放电倍率和反馈倍率中，90%的放电倍率在[0C, 0.3C]之间，90%的反馈倍率在[0C, 0.3C]之间，如图1所示。另一方面，10种不同车型日常运行数据放电平均倍率均小于0.3C，如图2所示。因此，2015版标准中1 I1放电电流过高，不能反映动力电池实际工况，2024版中将高能量电池额定容量、额定能量、初始容量放电倍率修改为1 I3(3小时率放电电流)。
某车型24 h行驶周期内3243个采样时刻
某企业10种不同车型日常运行数据放电平均倍率
2.2 通用测试条件
2.2.1 测试环境
2015版标准中，除另有说明外，试验应在温度为室温25 ℃±5 ℃、相对湿度为15%～90%的环境中进行。2024版变更为温度为室温25 ℃±2 ℃，相对湿度为10%～90%；其中，测试温度的修订主要考虑电池性能测试结果受温度影响较大，目前动力电池测试设备均已具备较高温控精度，并且GB/T 31467—2023等相关性能类国家标准均将环境温度调整至25 ℃±2 ℃，因此进一步提升了测试环境的温度要求。相对湿度变更的原因是与动力电池系统性能标准GB/T 31467—2023的环境条件(5.1.1节)及单体安全标准GB 38031—2020(6.1.1节)相协调。
2.2.2 环境适应
当测试目标环境温度改变时，为了保证电池内部温度与周围环境达到热平衡状态，需进行环境适应步骤。在2015版中低温环境(-20 ℃)需搁置24 h，高温环境(55 ℃)搁置5 h，考虑到目前动力电池产品尺寸、容量差别极大，如果以固定时间搁置，部分电池单体无法达到热平衡状态，测试结果不能反映真实性能；部分动力电池提前达到热平衡，测试效率降低。基于此，2024版提出以下环境适应方案：测试目标环境温度改变时，在进行测试前电池单体应在目标环境温度下静置12 h完成环境适应，同时满足以下条件可提前结束：①电池单体温度与目标环境温度差值不超过2 ℃；②电池单体温度至少30 min内变化率不大于1 ℃/h。
2.2.3 测试对象
2015版标准的测试对象以模组测试为主，但在实际执行层面，多数情况制造商使用1并5串的模拟模组进行测试，不能精确反映电池实际应用中的性能表现。另一方面，动力电池产品结构形式呈现“无模组化”发展趋势，前期发布的GB 38031—2020中已取消模组级别测试。国际标准IEC 62660-1中也以单体作为测试对象。基于以上原因，2024版本中的测试对象修改为动力电池单体。此外，模组测试修改为单体测试后，考虑到一致性考察要求，2024版本测试样品相较2015版数量更多(表2)。
表2测试样品数对比
2.2.4 测试设备
单体高低温性能测试受测试仪器设备影响显著。其中，风速是关键影响因素，为充分验证产品真实能力，增加测试结果可靠性，要求测试温箱应满足风速小于1.7 m/s要求(来自GB/T 10592—2008《高低温试验箱技术条件》)。考虑到部分设备无法满足风速要求，2024版允许采用试验工装的方式减少风速对于测试结果影响(图3)。为使测试结果尽可能模拟实际工况，使用工装时，应确保工装内壁与电池表面无接触，电池单体摆放方式宜与实际装车一致。
工装示意图
工装应用示意图
2.2.5 数据记录
为了对电池包或系统进行充分的性能分析，各测试项目需要输出重要参数(温度、电压、电流、容量、能量等)的变化曲线，2024版标准将记录测试数据间隔由至少每1%充放电时间修改为不大于100 s。在倍率类测试中，提出更高的数据记录要求(不大于100 ms)。
2.3 技术要求及方法
2024版GB/T 31486和2015版的对比技术要求和对应试验方法见表3。与2015版相比，2024版在完善测试方法基础上，进一步提升了部分测试项目的测试指标要求。
表32015版和2024版测试对象、要求和测试方法对比
2.3.1 室温放电容量
室温放电容量方面，相对2015版本，2024版本对高能量电池的放电电流进行了调整，由1 I1调整为1 I3，与初始容量及额定容量术语定义保持一致，也与IEC 62660-1: 2018保持协调。其他测试中一般性的放电倍率步骤也做出相应修改。性能指标方面，全部测试样品(30个)的室温放电容量测试值均需不低于额定容量，不超过额定容量的110%。
2.3.2 室温倍率放电容量
室温倍率放电容量方面，2015版本中，高能量电池以3 I1倍率放电，高功率电池以8 I1倍率放电。在高能量电池实际动力电池使用工况中，长期以1 I1以上倍率放电的工况较少，如某个装载高能量电池的车辆在160 km/h匀速行驶工况下，电池放电倍率仅为0.7 I1。因此，2015版标准中3 I1的放电倍率过高，2024版本中修改为3 I3。相反，高功率电池通常应用于混合动力电动汽车，放电倍率通常较高，因此将高功率电池放电倍率修改为10 I1。此外，由于2015版本制定时充放电设备技术限制，标准中规定了倍率放电电流最高不超过400 A。随着充放电设备技术发展，2024版本中高能量电池倍率放电未限制最大电流，高功率电池最大放电电流提升至800 A。在性能指标方面，高能量电池倍率放电容量的指标要求从初始容量的90%提升至95%。高功率电池倍率放电容量的指标要求保持不变，仍为80%。
2.3.3 室温倍率充电容量
室温倍率充电容量方面，2015版本中要求被测对象以2 I1倍率充电至任意一个单体电压达到充电终止电压，或达到企业规定的充电终止条件，总充电时间不超过30 min。此外，要求最大电流不超过400 A。然而，对于一个容量较大的电池单体而言，如果以400 A电流充电30 min，最多只能充进200 Ah电量。如果电池单体容量超过200 Ah，则会导致电池无法充满，对标准执行带来障碍，也无法合理评估电池倍率充电性能。此外，在实际动力电池快充场景中，大多数企业并未采取恒流充电的工况，2015版标准中恒流充电模式不能反映实际倍率充电场景。基于以上背景，2024版本中允许电池以制造商规定的充电策略进行充电，只需充电时间不超过30 min即可，同时删除了400 A的最大充电电流要求。在性能指标方面，2024版维持了2015版放电容量不低于80%初始容量的指标要求。
2.3.4 低温放电容量
低温放电容量方面，2015版的测试方法为-20 ℃条件下1 I1倍率放电，2024版除了放电倍率和测试对象与其他测试进行了相同调整外，其他测试条件及性能要求保持不变。但考虑到单体散热更快，2024版测试相较2015版测试要求更加严格。
2.3.5 高温放电容量
高温放电容量方面，2015版的测试方法为55 ℃条件下1 I1倍率放电。然而，实际车辆运行过程中，考虑到热管理系统的存在，动力电池单体较少存在55 ℃条件长时间放电的工况。另一方面，对应的国际标准IEC 62660-1中高温容量测试环境温度设定为45 ℃。综合以上考虑，2024版中高温放电容量的环境调整为45 ℃。性能指标方面，2024版相较于2015版放电容量不低于90%初始容量的指标进行了加严，提升至不低于95%初始容量的要求。
2.3.6 室温荷电保持与容量恢复
室温荷电保持与容量恢复方面，2015版搁置时间为28天。考虑到与动力电池系统级别标准GB/T 31467—2023搁置时间保持一致，2024版将搁置时间由28天调整为30天。此外，在性能指标方面，在2015版保持容量不低于85%初始容量，恢复容量不低于90%初始容量基础上，2024版加严了要求，要求保持容量不低于90%初始容量，恢复容量不低于95%初始容量。
2.3.7 高温荷电保持与容量恢复
高温荷电保持与容量恢复方面，环境温度修改为45 ℃，与高温放电容量修订思路一致。相较2015版，一方面与常温荷电保持相同，在2015版保持容量不低于85%初始容量，恢复容量不低于90%初始容量基础上，2024版加严了要求，要求保持容量不低于90%初始容量，恢复容量不低于95%初始容量。另一方面，增加了能量效率测试，并要求保持容量、恢复容量以及能量效率一致性要求，所有样品高温荷电保持容量、恢复容量和能量效率极差均要求不大于5%。
2.3.8 储存
储存方面，环境温度修改为45 ℃，与其余高温状态测试修订思路一致。相较2015版，一方面提升了指标要求，恢复容量从不小于90%初始容量提升至不小于95%初始容量，另一方面同样增加了能量效率测试，所有样品恢复容量和能量效率极差不大于5%。此外，基于与常温荷电保持测试同样的原因，将搁置时间由28天提升至30天。
2.3.9 耐振动测试
相较2015版，2024版标准删除了耐振动测试，主要原因是一方面振动测试不属于电性能测试，另一方面，GB 38031—2020中已包含振动测试，不宜重复要求。
3 总结与展望
本文介绍了GB/T 31486—2024《电动汽车用动力蓄电池电性能要求及试验方法》修订背景、测试项目以及主要修订点，对比了该标准与2015版在技术内容方面的异同点，并分析了原因。相较2015版本，2024版本主要修订点包括三方面：一是根据动力电池结构发展趋势，调整模拟模组测试为单体测试，相较一并五串的模拟模组，单体测试与动力电池企业研发验证更加贴合，便利企业认证开发工作；二是根据动力电池实际工作工况和电池系统标准GB/T 31467—2023，进一步完善测试工况，一方面使测试结果充分反映动力电池实际应用状态的性能参数，对政府部门行业管理、企业产品开发的借鉴意义更强，另一方面通过同类动力电池标准测试工况协调，进一步提升我国动力电池标准技术水平；三是根据我国动力电池产业技术发展现状，提升电池性能指标要求，增加一致性判定要求，倒逼动力电池企业提升高低温性能等重要产品技术参数和生产一致性控制水平，引导动力电池创新技术快速应用。
下一步，将面向动力电池产品研发和验证需求，动力电池电性能标准宜开展以下工作，以便更好发挥标准对于产业的规范和引导作用：
（1）性能分级评价标准研究。GB/T 31486—2024仅规定了统一的动力电池准入级性能指标要求及测试方法。然而，随着我国动力电池产品技术不断提升，部分高性能产品性能已远超GB/T 31486指标要求。从产品测评角度，有必要研究性能分级评价标准，引导动力电池制造商开发性能更加优异的产品。
（2）功率特性测试方法研究。目前，GB/T 31486—2024中暂未包括内阻等功率特性测试要求及方法，主要原因是内阻测试受测试仪器电压、电流采样精度、温箱温度波动影响较大，尚无行业公认的、具备较高普适性、可重复性的测试方法，尤其是近年来动力电池单体内阻不断降低，对于准确测量内阻带来一定挑战。
（3）全生命周期性能评价方法研究。GB/T 31486—2024测试对象仅面向新鲜电池，车载状态、梯次利用前状态下动力电池性能评估对于预测动力电池寿命，分析剩余价值意义重大，有必要进行充分研究。
第一作者：郝维健（1992—），男，博士，高级工程师，研究方向为动力电池标准化，E-mail：haoweijian@catarc.ac.cn；
通讯作者：柳邵辉，正高级工程师，研究方向为新能源汽车和汽车节能标准化，E-mail：liushaohui@catarc.ac.cn。
中图分类号：TM 912.9
文章编号：2095-4239（2025）07-2654-08
文献标识码：A
收稿日期：2025-01-07
修回日期：2025-04-03
出版日期：2025-07-28
网刊发布日期：2025-07-14
邮发代号：80-732
联系热线：010-64519601/9602/9643
投稿网址：http://esst.cip.com.cn/CN/2095-4239/home.shtml
全部评论 （0）