文/黃涵韜

移動(dòng)電源產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀與質(zhì)量分析

文/黃涵韜

近年來，移動(dòng)電源質(zhì)量安全事故頻發(fā)引起廣泛關(guān)注。本文結(jié)合相關(guān)移動(dòng)電源的風(fēng)險(xiǎn)檢測和對(duì)主流產(chǎn)品的檢測研究，分析了其中的安全隱患。希望能為相關(guān)企業(yè)提升質(zhì)量安全水平、加強(qiáng)政府部門對(duì)移動(dòng)電源質(zhì)量監(jiān)管力度提供參考。

移動(dòng)電源 質(zhì)量 安全

移動(dòng)電源（俗稱充電寶）是一種具有供電功能的便攜式充電器，可為移動(dòng)電話機(jī)、平板電腦等便攜式數(shù)碼產(chǎn)品隨時(shí)補(bǔ)充電能，使用方便快捷。它通常是由存儲(chǔ)電量的電芯、安全控制電路、充放電管理系統(tǒng)、升壓系統(tǒng)以及輸入輸出系統(tǒng)等部件組成。其中，存儲(chǔ)電量的電芯是核心部件，按照種類不同大致可分為兩種：一種是使用價(jià)格便宜、電芯國產(chǎn)化率較高但體積較大、無法改變外觀形狀、單體電芯容量有限的18650鋰離子電池；另一種是鋰離子聚合物電池，使用體積小、重量輕，單體電芯容量大，可按照產(chǎn)品外觀特性進(jìn)行定制，使用壽命長但相對(duì)昂貴。移動(dòng)電源的安全控制系統(tǒng)主要是保護(hù)電芯，避免極端情況下?lián)p壞電芯；充放電控制系統(tǒng)管理整個(gè)移動(dòng)電源的電量分配；升壓系統(tǒng)是將電芯輸出的電壓升高，滿足使用需求；輸入輸出系統(tǒng)管理移動(dòng)電源的輸入及輸出控制。

隨著科技的發(fā)展，移動(dòng)電源單體電池容量逐步增加，并被集成進(jìn)了如照明、藍(lán)牙、無線路由器、電源適配器等越來越多的新功能，這使得整個(gè)市場的規(guī)模成倍增長。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，2014年我國移動(dòng)電源的市場規(guī)模達(dá)到285億元?；仡欉^去三年移動(dòng)電源的市場規(guī)模增長情況，年均增速基本保持在了70%左右。這主要得益于智能手機(jī)、平板電腦等移動(dòng)終端出貨量的不斷增大，以及移動(dòng)電源市場滲透率的逐步提高。截至2014年底，大約有980多個(gè)國內(nèi)移動(dòng)電源品牌，競爭激烈，還沒有哪一個(gè)品牌可以做到一枝獨(dú)秀。

然而，在如此巨大的市場份額背后，產(chǎn)品質(zhì)量情況卻不容樂觀。由于移動(dòng)電源市場前景好、收益較高，因此存在較多作坊式的廠家，缺乏專業(yè)的檢測設(shè)備和安全設(shè)計(jì)人員，只是單純完成組裝工作，將無質(zhì)量保證的電芯、線路板及外殼進(jìn)行拼裝，打上標(biāo)簽即上市銷售，無任何安全檢測和質(zhì)量保證措施，存在嚴(yán)重的安全隱患。

相關(guān)質(zhì)量問題層出不窮。如2013年6月，南方航空烏魯木齊飛往福州的CZ 6917航班，在飛行途中，一名旅客行李中的移動(dòng)電源突然冒煙，導(dǎo)致航班在重慶緊急迫降。同年晚些時(shí)候，由杭州飛往深圳的海航HU 7364航班，在飛行途中，乘客所攜帶的移動(dòng)電源起火，導(dǎo)致航班緊急迫降、延誤。國家民航總局同年發(fā)布了《關(guān)于民航旅客攜帶“充電寶”乘機(jī)規(guī)定的公告》，規(guī)定每名旅客不得攜帶超過兩個(gè)充電寶乘機(jī)，未標(biāo)明額定能量，同時(shí)也未能通過標(biāo)注的其他參數(shù)計(jì)算得出額定能量的充電寶也嚴(yán)禁攜帶乘機(jī)。

此外，還有曝光的情況如：移動(dòng)電源在未使用、未充電情況下發(fā)生自燃、爆炸并小范圍起火；移動(dòng)電源充電時(shí)，起火、爆炸，造成消費(fèi)者手臂灼傷。

從上述諸多移動(dòng)電源所引發(fā)的事故可以看出，由于當(dāng)時(shí)缺乏相關(guān)生產(chǎn)、檢測標(biāo)準(zhǔn)以及有效的監(jiān)管，移動(dòng)電源已然從先前的“充電寶”變成了現(xiàn)在的“充電爆”，隨時(shí)威脅著我們的人身安全。

一、移動(dòng)電源質(zhì)量現(xiàn)狀

2013年上海市針對(duì)移動(dòng)電源開展了風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)測，本次風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)測總共采集了22批次移動(dòng)電源樣品，生產(chǎn)企業(yè)分布于上海市、廣東省、北京市、福建省、四川省等地區(qū)，最終檢測結(jié)果：不符合產(chǎn)品數(shù)量為13批次，總體不符合率為59.1%，其中嚴(yán)重風(fēng)險(xiǎn)產(chǎn)品占比22.73%，中等風(fēng)險(xiǎn)產(chǎn)品占比4.54%，移動(dòng)電源產(chǎn)品被評(píng)估為“中等風(fēng)險(xiǎn)”產(chǎn)品。

2014年國家針對(duì)移動(dòng)電源開展了風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)測，總共從市場上采集樣品32批次。檢驗(yàn)結(jié)果，32批次產(chǎn)品均存在質(zhì)量安全風(fēng)險(xiǎn)。其中，9批次樣品電芯的重物沖擊測試不符合要求；28批次樣品的輸出電氣性能測試不符合要求；20批次樣品的外殼材料可燃性測試不符合要求。此外，檢測中還發(fā)現(xiàn)有17批次樣品電芯的容量測試沒有達(dá)到要求，存在容量虛標(biāo)的問題。

通過對(duì)這兩次風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)測的分析報(bào)告以及相關(guān)事故報(bào)道進(jìn)行分析研究，發(fā)現(xiàn)移動(dòng)電源的電芯容量、重物沖擊、短路及外殼可燃性四方面存在著較大的質(zhì)量問題。

1. 電芯容量

該測試主要用來考量電芯的實(shí)際容量與其標(biāo)稱容量的一致性。在2013年上海市開展的移動(dòng)電源風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)測中，總共檢測22批次樣品，其中9批次樣品的電芯容量未能達(dá)到其標(biāo)稱容量，占被檢樣品的40.9%。在2014年國家開展的移動(dòng)電源風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)測中，總共檢測32批次樣品，其中17批次樣品的電芯容量未能達(dá)到其標(biāo)稱容量，占被檢樣品的53.1%。由此可見，目前市場上約有50%的移動(dòng)電源存在電芯容量虛標(biāo)的質(zhì)量問題。

2. 重物沖擊

試驗(yàn)要求測試電芯能夠承受9.1 kg的重物從610 mm處以自由落體的方式落下對(duì)電芯所造成的沖擊，試驗(yàn)后電池應(yīng)不起火、不爆炸。該試驗(yàn)主要考核電芯在極端狀況下所能承受的沖擊力。該項(xiàng)目在2013年和2014年的移動(dòng)電源風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)測中各有1批次樣品和9批次樣品不符合要求，分別占樣品總數(shù)的4.5%和28.1%。

3. 短路

根據(jù)事后調(diào)查發(fā)現(xiàn)，近年來在各類公共交通工具上因移動(dòng)電源故障所造成的火災(zāi)事故，絕大多數(shù)是由移動(dòng)電源電芯短路造成的。GB 31241-2014《便攜式電子產(chǎn)品用鋰離子電池和電池組 安全要求》中對(duì)電芯短路試驗(yàn)的要求更為嚴(yán)格，不僅要進(jìn)行常溫外部短路試驗(yàn)，更是將高溫外部短路試驗(yàn)加入到了標(biāo)準(zhǔn)之中，其目的就在于從源頭上阻止此類事故的再次發(fā)生。

4. 外殼可燃性

目前，我國市場上絕大多數(shù)移動(dòng)電源的外殼是由塑料和金屬這兩種材質(zhì)構(gòu)成，大多數(shù)金屬屬于不可燃材質(zhì)，而塑料則屬于可燃且易燃材質(zhì)。GB 4943.1-2011《信息技術(shù)設(shè)備 安全 第1部分：通用要求》中對(duì)外殼材料的防火有嚴(yán)格的要求。在2014年國家開展的移動(dòng)電源風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)測中，檢測的32批次樣品中，有20批次樣品的外殼可燃性不符合要求，占到總數(shù)的62.5%。

二、移動(dòng)電源質(zhì)量測試試驗(yàn)及結(jié)果分析

1. 基本試驗(yàn)情況

針對(duì)移動(dòng)電源在近幾次風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)測中暴露出來的電芯容量虛標(biāo)、重物沖擊危險(xiǎn)、移動(dòng)電源短路和外殼易燃等問題，我們?cè)诮y(tǒng)計(jì)了2014年第三季度國家開展的“移動(dòng)電源產(chǎn)品風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)測”試驗(yàn)結(jié)果和2014年相關(guān)網(wǎng)絡(luò)電商移動(dòng)電源產(chǎn)品銷售排行榜等相關(guān)數(shù)據(jù)后，在統(tǒng)計(jì)匯總的信息中選取了5個(gè)主流移動(dòng)電源品牌，并按其標(biāo)稱電芯容量、外殼材料和市場零售價(jià)的不同，再從該5個(gè)主流移動(dòng)電源品牌中選定了符合此次試驗(yàn)的相關(guān)型號(hào)，每個(gè)型號(hào)購買4個(gè)相同的樣品。

為了更客觀地評(píng)價(jià)移動(dòng)電源質(zhì)量，我們用字母A至E來代替品牌名稱，具體信息如表1所示。每個(gè)試驗(yàn)項(xiàng)目均使用全新的移動(dòng)電源進(jìn)行測試，并且在每個(gè)項(xiàng)目中樣品分別對(duì)應(yīng)命名為樣品A、B、C、D和E。

表 1 移動(dòng)電源基本信息

2. 電芯容量

由于目前我國暫無針對(duì)移動(dòng)電源電芯容量測試的國家標(biāo)準(zhǔn)，因此該測試項(xiàng)目參考GB/T 18287-2013《移動(dòng)電話用鋰離子蓄電池及蓄電池組總規(guī)范》進(jìn)行。我們對(duì)5款樣品進(jìn)行了測試。電芯容量試驗(yàn)結(jié)果如圖1所示。

圖 1 電芯容量測試結(jié)果

樣品D和樣品E的實(shí)測電芯容量超過了標(biāo)稱值；樣品C的測試電芯容量為標(biāo)稱值的86.7%，實(shí)測容量接近標(biāo)稱容量，而樣品A和樣品B存在明顯的電芯容量虛標(biāo)現(xiàn)象，其中樣品A的實(shí)測值僅為標(biāo)稱值的43.9%；樣品B的情況稍好，實(shí)測值為標(biāo)稱的52.9%。從電芯容量的試驗(yàn)結(jié)果中可以發(fā)現(xiàn)，標(biāo)稱電芯容量越大的移動(dòng)電源越是容易存在容量虛標(biāo)問題，實(shí)際容量僅為標(biāo)稱值的50%左右，甚至是40%左右。

3. 重物沖擊

本次試驗(yàn)中的電芯重物沖擊試驗(yàn)是按GB 31241-2014標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行的，并通過視頻記錄試驗(yàn)過程。5款移動(dòng)電源中共有3款樣品（樣品A、B和D）試驗(yàn)后發(fā)生了起火和爆炸，樣品C和E的電芯沒有發(fā)生起火和爆炸現(xiàn)象。樣品A的電芯在重物沖擊后迅速冒出白色煙霧，雖然沒有發(fā)生劇烈燃燒，但是白色煙霧持續(xù)存在，直至電芯燒毀；樣品B的電芯在受到重物沖擊后迅速冒出火光，并持續(xù)劇烈燃燒直至電芯燒毀；樣品D的電芯剛受到重物沖擊時(shí)并沒有發(fā)生異常情況，但是在試驗(yàn)臺(tái)上靜置一段時(shí)間后開始冒出白色煙霧，并且越來越劇烈直至電芯燒毀（見圖2）。

圖2 重物沖擊試驗(yàn)情況

4. 短路

短路試驗(yàn)按照GB 31241-2014進(jìn)行。按此方法試驗(yàn)，結(jié)果：樣品C、D和E的電芯在試驗(yàn)過程中未發(fā)生起火、爆炸等異?，F(xiàn)象，且最高溫度未超過150 ℃；樣品A的電芯最高溫度超過了150 ℃，達(dá)到了162 ℃；樣品B的電芯在試驗(yàn)過程中發(fā)生了起火燃燒現(xiàn)象，且整個(gè)過程持續(xù)了約17 s。

5. 外殼可燃性

外殼可燃性試驗(yàn)按照GB 4943.1-2011進(jìn)行。該標(biāo)準(zhǔn)對(duì)外殼材料的防火性能有嚴(yán)格的要求，“樣品在經(jīng)規(guī)定程序預(yù)處理后，進(jìn)行可燃性試驗(yàn)。試驗(yàn)火焰應(yīng)當(dāng)加在樣品的內(nèi)表面，位于被判定為因靠近引燃源而有可能會(huì)被點(diǎn)燃的點(diǎn)。火焰的頂端應(yīng)與樣品接觸?；鹧鎽?yīng)當(dāng)加到樣品上燒30 s，然后移開火焰停燒60 s，不管樣品是否正在燃燒，再在同一部位重復(fù)燃燒30 s。在試驗(yàn)期間，當(dāng)試驗(yàn)火焰第二次施加后，樣品延續(xù)燃燒不得超過1 min，而且樣品不得完全燒盡?！卑凑丈鲜鲈囼?yàn)方法，對(duì)5款移動(dòng)電源樣品進(jìn)行外殼可燃性試驗(yàn)。

對(duì)樣品A、B、C和D這4個(gè)樣品施加第二次試驗(yàn)火焰后，均迅速發(fā)生燃燒現(xiàn)象，且樣品均燒盡。其中，樣品A約14 s后開始燃燒，樣品B和D約17 s后開始燃燒，樣品C約8 s后開始燃燒。采用金屬外殼的樣品E，在施加第二次試驗(yàn)火焰后，樣品沒有發(fā)生燃燒現(xiàn)象。

6. 試驗(yàn)結(jié)果分析

在電芯容量試驗(yàn)中，樣品C的實(shí)際電芯容量為標(biāo)稱電芯容量的86.7%，接近電芯標(biāo)稱容量。但，有兩款移動(dòng)電源出現(xiàn)了電芯容量虛標(biāo)的問題，實(shí)際容量僅為標(biāo)稱值的50%和40%左右，占被測樣品的40%，并且都是標(biāo)稱容量超過10 000 mAh的大容量移動(dòng)電源，這會(huì)對(duì)消費(fèi)者的實(shí)際使用造成嚴(yán)重的影響，所以生產(chǎn)廠商應(yīng)選擇適當(dāng)?shù)碾娦疽员ＷC實(shí)際的電芯容量。

在重物沖擊試驗(yàn)中，有三款移動(dòng)電源的電芯在受到重物沖擊后出現(xiàn)了不同程度的燃燒情況，占被測樣品的60%。消費(fèi)者在日常使用中不可避免地會(huì)出現(xiàn)跌落或者其他重物沖擊的現(xiàn)象，如果在受到重物沖擊后移動(dòng)電源的電芯出現(xiàn)了燃燒甚至爆炸現(xiàn)象，會(huì)對(duì)消費(fèi)者的人身安全造成極大的威脅，特別是在相對(duì)封閉的交通工具中（如汽車、火車或者飛機(jī)等），可能引發(fā)重大的人身傷害事故。因此，生產(chǎn)廠商應(yīng)使用質(zhì)量可靠的電芯，以保證產(chǎn)品的安全性，避免類似事故的發(fā)生。

在短路試驗(yàn)中，被測移動(dòng)電源的整體情況較好，有三款移動(dòng)電源的最高溫度沒有超過標(biāo)準(zhǔn)要求的150 ℃，占被測樣品的60%。樣品A達(dá)到了162 ℃，樣品B甚至發(fā)生了燃燒現(xiàn)象。據(jù)調(diào)查，近幾年來在各類公共交通工具上因移動(dòng)電源故障造成的火災(zāi)事故中，絕大多數(shù)是由移動(dòng)電源電芯短路造成的。因此，短路試驗(yàn)也是關(guān)乎消費(fèi)者人身安全的重要指標(biāo)，生產(chǎn)廠商需要著重關(guān)注移動(dòng)電源中的電路設(shè)計(jì)，特別是安全控制系統(tǒng)，不能一味地為追求低成本而偷工減料。

外殼可燃性試驗(yàn)結(jié)果不容樂觀，所有的塑料外殼均迅速發(fā)生燃燒現(xiàn)象且燃盡，占被測樣品的80%，只有一款金屬外殼沒有發(fā)生燃燒現(xiàn)象。移動(dòng)電源的外殼不僅是用來保護(hù)內(nèi)部的相關(guān)元件，更是與消費(fèi)者接觸的最后一道安全防線。如果移動(dòng)電源的電芯因重物沖擊或者短路發(fā)生燃燒，就需要外殼具有較好的耐燃性，以保證使用者能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)并處理危害，保護(hù)自身安全。特別是短路，造成的可能只是較小規(guī)模的燃燒，但如果外殼易燃，就會(huì)加劇燃燒，危害到消費(fèi)者的人身安全。金屬外殼是因其自身的物理屬性而不易發(fā)生燃燒，塑料外殼則可以通過添加阻燃劑來降低自身的可燃性，當(dāng)然這兩種方式會(huì)增加生產(chǎn)成本，但是能夠更好地保證移動(dòng)電源產(chǎn)品的安全性。

上述試驗(yàn)結(jié)果與近幾次風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)測所暴露出的問題一致，說明移動(dòng)電源的電芯容量、重物沖擊、短路和外殼可燃性問題是該行業(yè)內(nèi)普遍存在的，應(yīng)當(dāng)引起生產(chǎn)廠商和相關(guān)監(jiān)管部門的高度重視。

以上試驗(yàn)結(jié)果只針對(duì)此次所購樣品，僅供參考。

三、總 結(jié)

GB 31241-2014于2015年8月開始實(shí)施，望相關(guān)監(jiān)管部門依照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，加大對(duì)移動(dòng)電源產(chǎn)品的市場監(jiān)管力度，對(duì)于質(zhì)量問題嚴(yán)重的產(chǎn)品實(shí)行召回或退市制度，使假冒偽劣產(chǎn)品難以蒙混過關(guān)。推行質(zhì)量承諾，生產(chǎn)企業(yè)依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)，誠信生產(chǎn)，不做虛假承諾，以質(zhì)取勝。讓消費(fèi)者買得明白、用得放心，整個(gè)行業(yè)、市場處于良性循環(huán)。

［1］王剛. 2014版中國移動(dòng)電源市場調(diào)研與發(fā)展前景預(yù)測報(bào)告[R/OL].[ 2015-8-1]. http://www. cir.cn/2014-08/YiDongDianYuanShiChangDiaoY anBaoGao.html.

［2］鄭磊. 移動(dòng)電源產(chǎn)品被曝多亂象：品牌雜劣質(zhì)多等［N］.北京:京華時(shí)報(bào),2014.

［3］馮婷. 質(zhì)檢總局:抽檢32批次移動(dòng)電源均存在安全風(fēng)險(xiǎn)［N］.北京：北京青年報(bào),2014.

In recent years, quality safety accidents on mobile power pack happen frequently. To this end, combining the risk monitoring of the relevant mobile power pack and own testing research of the mainstream products, this paper verifies and analyses its potential safety hazard. Furthermore, this paper provides references for enterprises to improve the relevant quality safety level and for the government to enhance the quality supervision of mobile power pack.

Mobile power; Quality; Safety

（作者單位：上海市質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)技術(shù)研究院）