車載電池システムの安全性設計と市場、規制動向

ハイブリッド電気自動車が乗用車のラインナップの主流となってきた現在、自動車業界、消費者にとって、駆動用電池システムは身近な存在となっている。現在、リチウムイオン電池は、その高いエネルギー密度、出力特性に優れた性能を持つことから、自動車駆動電池の主流となってきている。 　一方、リチウムイオン電池を含むリチウム電池はクラス9の危険物に指定される電池であり、その取扱いについては注意が必要である。電気自動車、ハイブリッド電気自動車の駆動用電池の安全基準として、2018年に制定された国連基準 (GTR-EVS) の審議作業では、世界各国の研究成果、知見が集約され、認証基準としての技術論議が行われた。国際基準の審議においては、リチウムイオン電池の熱暴走 (thermal runaway) 、組電池内の熱連鎖 (thermal propagation) に多くの議論が行われ、審議文書が公開されている。また、2020年5月には中国国家標準 (強制標準) として電気自動車の安全要求が発布され、2021年1月より施行される。 　本講習では、国連世界統一基準GTRNo.20 (Global Technical Regulation on the Electric Vehicle Safety (EVS) ) と中国国家標準の関係を含めて電気自動車を中心とした電動車両の駆動用電池システムのの安全基準の概要を理解いただく。また、関連する国際規格 (ISO、IEC、SAE) の規格の概要を確認し、車載電池システムの安全設計の要点を把握していただく。リチウムイオン電池の輸送の安全については、国連勧告の「危険物の輸送に関する国連勧告試験及び判定基準マニュアル」に定める輸送試験の制改定の経緯と最新の規則概要について理解を深めていただくことを狙いとしている。 　本講習は自動車技術会より出版されている「自動車技術ハンドブック第7分冊 設計 (EV・ハイブリッド) 編」を主な参考書とし、最新の国際基準、中国を含む各国法規、国際規格の公開文書の概要をご紹介する。

1. 電気自動車 (EV) 、ハイブリッド自動車 (HEV) の開発動向
   1. クルマの歴史から見た電気自動車の発達
   2. 電動車両の種類 (EV、HEV, PHEV、FCV)
   3. 最新の市場動向
2. 電動車両の基本知識
   1. 電動車両の種類と基本構成
   2. 駆動電池システムの構成
3. 自動車駆動用電池システム
   1. 鉛電池
   2. ニッケル水素電池
   3. リチウムイオン電池
4. 電池システム
   1. システム構成
   2. 電池監視システム
   3. 電池冷却システム
   4. 電池パック
5. 電動車の安全基準と規格動向
   1. GTR-EVS
      (電動車の駆動用電池の安全に関する国連世界統一基準)
   2. ISO規格の制定概要
   3. IEC規格の制定概要
   4. 中国国家標準 電動車の安全基準
      1. GB38031-2020 (電動自動車用動力蓄電池安全要求: Electric vehicles tractionbattery safety requirements)
      2. GB18384-2020 (電動自動車安全要求:Electric vehicles safety requirements)
      3. GB38031-2020 (電気バス安全要求:Electric buses safety requirements)
6. リチウムイオン電池の輸送規則
   1. 危険物輸送規則の概要
   2. リチウム電池の輸送試験の概要
7. まとめと質疑応答
• 質疑応答