5月27日,工信部发布《电动汽车用动力蓄电池安全要求》(征求意见稿),以替代旧有的GB38031—2020标准,新标准做了一系列修改,其中核心逻辑就是提高对动力电池的安全要求,最终的目的是要达到电池发生热失控后不起火、不爆炸,让车内乘员有足够逃生时间。
随着新能源汽车保有量的快速增加,动力电池安全事故仍时有发生,“安全问题”一直是横亘在车企和消费者之间的一道隐形的墙,《电动汽车用动力蓄电池安全要求》标准的修订可以进一步提升动力电池安全性,缓解市场焦虑。
本次《电动汽车用动力蓄电池安全要求》修订的内容主要包括:提升热扩散要求、完善热扩散测试方法、新增底部撞击测试及快充循环后测试。
在新标准制定过程中,经过研究组调研了解,截止至2024年2月,已有78%的企业已具备“不起火、不爆炸”技术储备,基于上述情况,研究组一致认为将热扩散要求提升至“不起火、不爆炸”具备技术可行性,因此新标准提升热扩散要求至“不起火、不爆炸”。
在具体的测试验证方法上,新标准提出了“针刺、外部直接加热、在电池单体内部布置加热片”三种触发电池单体热失控的试验。试验时,制造商可自行选择其中一种触发方法,也可选择其他方法来触发热失控。当采用推荐的三种触发方法均未触发热失控,则认为电池产品无法被触发热失控,试验通过。
热扩散试验判定流程图
此外,新标准还将“本标准适用于电动汽车用锂离子电池和镍氢电池等可充电储能装置”改为了“本文件适用于电动汽车用动力蓄电池”。这也意味着,“不起火、不爆炸”的要求不仅覆盖常用的磷酸铁锂电池、三元锂电池,还包括钠离子电池、锂金属电池等新型动力蓄电池。
GB 38031—2020《电动汽车用动力蓄电池安全要求》作为我国电动汽车领域首批强制性国家标准之一,自2020年5月发布以来,在规范产品生产、引导技术进步、支撑政府管理等方面起到了重要作用。GB 38031—2020提出:电池单体发生热失控后,电池系统需在预警信号发出后的5分钟内不起火不爆炸,为乘员安全逃生提供时间。因此电池厂、主机厂在电芯之间、模组和PACK的上盖使用防火隔热材料,延缓或者阻止电池组热扩散以及火焰的蔓延。常用的动力电池保温隔热材料有气凝胶、泡棉超细玻璃棉、高硅氧棉、环氧树脂板、云母板等,但能兼具防火不燃、耐高温、高效隔热等特性要求的也只有气凝胶材料。
作为最适合新能源汽车及动力电池的保温隔热材料,当电池中的电芯出现热失控时,气凝胶材料能够隔绝热量向周边电芯的扩散,保护其他电芯的正常工作,帮助电池系统实现远超“5分钟内不起火不爆炸”的国标要求,大大提升了新能源汽车的安全性,自气凝胶材料在动力电池领域逐渐推广应用以来,高性能的气凝胶材料不断地提高动力电池安全热防护标准,动力电池的热失控事故得到有效降低,人民群众的生命和财产安全得到切实保障。凭借隔热性能高、厚度薄的特点,气凝胶已成为新能源汽车隔热材料的最优选。