根據(jù)工信部于2025年4月3日發(fā)布的GB 38031-2025《電動汽車用動力蓄電池安全要求》,動力電池安全標(biāo)準(zhǔn)迎來全面升級,首次將“不起火、不爆炸”從企業(yè)技術(shù)目標(biāo)上升為強制性法律要求,標(biāo)志著動力電池安全進入“零容忍”時代。
一、新國標(biāo)核心升級要點
熱擴散安全要求強化
舊標(biāo)準(zhǔn)(GB 38031-2020):熱失控后需提供5分鐘逃生時間,允許起火但需報警。
新標(biāo)準(zhǔn):觸發(fā)單體熱失控后,電池系統(tǒng)需在至少2小時觀察期內(nèi)無起火、爆炸現(xiàn)象,且所有監(jiān)測點溫度≤60℃。同時,熱失控后5分鐘內(nèi)必須發(fā)出報警信號,且報警前后5分鐘內(nèi)煙氣不得進入乘員艙,杜絕逃生時二次中毒風(fēng)險。
觸發(fā)手段升級:新增“內(nèi)部加熱片觸發(fā)熱失控”方法,模擬真實內(nèi)部短路場景,針刺速度從0.1-10mm/s調(diào)整為更貼近實際的0.1-1mm/s。
新增強制性測試項目
底部撞擊測試:模擬飛石沖擊場景,采用直徑30mm鋼球以150J能量撞擊電池包最薄弱部位,要求無泄漏、起火或爆炸。僅離地間隙≥200mm的商用車可豁免,乘用車全系納入監(jiān)管。
快充循環(huán)后安全測試:針對超快充技術(shù)(如“充電15分鐘續(xù)航400公里”),要求300次快充循環(huán)(SOC區(qū)間20%-80%)后仍通過外部短路測試,防止高頻充放電導(dǎo)致性能衰減。
鹽霧試驗優(yōu)化:延長試驗后監(jiān)測時間至2小時,刪除低壓上電監(jiān)控要求,簡化流程。
技術(shù)兼容性
標(biāo)準(zhǔn)對鈉離子電池、鋰金屬電池、固態(tài)電池等新型技術(shù)預(yù)留兼容空間,鼓勵多元化技術(shù)發(fā)展。
二、實施時間與過渡期
強制實施時間:2026年7月1日。
過渡期安排:已獲批車型有1年過渡期(至2027年7月1日),未達標(biāo)車型將禁止生產(chǎn)銷售。
三、技術(shù)實現(xiàn)方向
材料創(chuàng)新:高耐熱電解液、陶瓷涂層隔膜、阻燃材料應(yīng)用。。
系統(tǒng)集成:智能熱管理算法、多層級熔斷裝置、云端健康監(jiān)測系統(tǒng)。。
多傳感器融合:氣體、溫度、壓力傳感器協(xié)同監(jiān)測,提前預(yù)警熱失控風(fēng)險。
四、國際對標(biāo)與產(chǎn)業(yè)意義
新標(biāo)準(zhǔn)與聯(lián)合國《電動汽車安全全球技術(shù)法規(guī)》(UN GTR 20)接軌,推動中國動力電池安全要求成為全球標(biāo)桿。
鋰離子電池組在運行中面臨顯著的熱管理挑戰(zhàn):充放電過程中產(chǎn)生的熱量若無法及時均勻散逸,將導(dǎo)致電池組內(nèi)部溫差擴大(通常超過5℃),加速局部老化并可能引發(fā)熱失控風(fēng)險。尤其在高溫或高倍率工況下,傳統(tǒng)風(fēng)冷、液冷等外部散熱方式難以有效解決電池單體間的溫度梯度問題。
聚酰亞胺(PI)/氮化硼(BN)納米復(fù)合薄膜為解決這一難題提供了創(chuàng)新方案。聚酰亞胺本身具有優(yōu)異的絕緣性和耐高溫性,但導(dǎo)熱系數(shù)較低(約0.2 W/(m·K))。
通過引入氮化硼納米片(BNNS)作為導(dǎo)熱填料,可顯著提升材料的熱導(dǎo)率。例如,采用聚多巴胺改性BNNS與聚酰亞胺復(fù)合,其導(dǎo)熱系數(shù)可達0.64 W/(m·K),同時保持高絕緣性(擊穿電場強度>200 MV/m)。
該復(fù)合薄膜的均熱機制體現(xiàn)在兩方面:1.導(dǎo)熱網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化:BNNS在聚酰亞胺基體中形成三維導(dǎo)熱路徑,當(dāng)填料含量超過15wt%時,導(dǎo)熱網(wǎng)絡(luò)逐步完善,熱傳導(dǎo)效率顯著提升;2.界面熱阻降低:聚多巴胺改性后的BNNS與聚酰亞胺基體結(jié)合更緊密,減少界面熱阻,進一步改善熱量傳遞效率。

廣東晟鵬科技有限公司的SPA-SPK30復(fù)合材料為電池均熱問題提供了更高效的解決方案。
該材料通過獨特的各向異性導(dǎo)熱設(shè)計:水平熱導(dǎo)率高達20 W/(m·K),可快速沿電池模塊平面方向擴散熱量,減少橫向溫差;垂直熱導(dǎo)率控制在1 W/(m·K),避免熱量在層疊方向過度積聚,優(yōu)化三維熱流分布。實驗數(shù)據(jù)表明,在液冷與風(fēng)冷混合系統(tǒng)中集成SPA-SPK30后,電池組最大溫差可降至2.5℃以內(nèi),較傳統(tǒng)方案溫差縮減50%。
此外,其耐穿刺性(≥300 N/mm2)和阻燃等級(UL94 V-0)可適配高安全要求的動力電池場景。實際應(yīng)用效果顯示SPA-SPK30可構(gòu)建多層級熱管理架構(gòu):?SPA-SPK30作為電芯間絕緣導(dǎo)熱層,解決局部熱點問題。
SPA-SPK30用于模組間大面均熱,平衡系統(tǒng)級溫度場。例如,某儲能電池項目中,該方案將溫差從初始的8.2℃壓縮至2.1℃,循環(huán)壽命提升至6000次以上(容量衰減<10%)。同時,SPA-SPK30的輕量化特性(密度1.8 g/cm3)較傳統(tǒng)鋁制散熱件減重40%,進一步優(yōu)化了電池系統(tǒng)能效。
通過材料創(chuàng)新(如PI/BN復(fù)合薄膜),鋰電池組均熱問題得以系統(tǒng)性解決,為高能量密度電池的安全應(yīng)用提供了可靠路徑。
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