中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊:近段時(shí)間頻發(fā)的新能源汽車起火、自燃甚至爆炸事故,讓業(yè)內(nèi)外對(duì)新能源汽車安全運(yùn)行問題的關(guān)注度不斷攀升,將于2026年7月1日實(shí)施的新版《電動(dòng)汽車用動(dòng)力蓄電池安全要求(GB 38031—2025)》也因此備受期待。這項(xiàng)新規(guī)被稱為“史上最嚴(yán)電池安全標(biāo)準(zhǔn)”,首次將“不起火、不爆炸”上升為強(qiáng)制性要求?,F(xiàn)行量產(chǎn)的汽車產(chǎn)品能否達(dá)到新標(biāo)準(zhǔn)要求?新標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)施又能否提升新能源汽車的安全性能?
不起火、不爆炸 提升安全標(biāo)準(zhǔn)要求
《電動(dòng)汽車用動(dòng)力蓄電池安全要求(GB 38031—2020)》是我國(guó)電動(dòng)汽車領(lǐng)域首批強(qiáng)制性國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)之一,自2020年5月發(fā)布以來,在規(guī)范產(chǎn)品生產(chǎn)、引導(dǎo)技術(shù)進(jìn)步、支撐政府管理等方面起到了重要作用。但隨著新能源汽車保有量快速增長(zhǎng),電動(dòng)汽車起火事故仍時(shí)有發(fā)生。通過對(duì)近年來電動(dòng)汽車安全事故的經(jīng)驗(yàn)總結(jié),行業(yè)對(duì)于動(dòng)力電池在實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)景下的失效機(jī)制有了進(jìn)一步的認(rèn)識(shí),因此,相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)也需要進(jìn)一步提高要求,新標(biāo)準(zhǔn)就此誕生。
去年5月,新標(biāo)準(zhǔn)的征求意見稿對(duì)外征求意見,在廣泛征集了意見后,新標(biāo)準(zhǔn)在意見稿基礎(chǔ)上又做了些調(diào)整。新標(biāo)準(zhǔn)加嚴(yán)了對(duì)動(dòng)力電池?zé)釘U(kuò)散測(cè)試要求,要求不起火、不爆炸,這一嚴(yán)苛標(biāo)準(zhǔn)備受關(guān)注。全國(guó)汽車標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)電動(dòng)車輛分技術(shù)委員會(huì)秘書長(zhǎng)、中國(guó)汽車標(biāo)準(zhǔn)化研究院高級(jí)技術(shù)總監(jiān)劉桂彬表示,熱擴(kuò)散測(cè)試面向動(dòng)力電池自燃這一嚴(yán)重影響車輛安全的風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn),考察動(dòng)力電池系統(tǒng)在電池單體熱失控情況下的防護(hù)能力。他指出,動(dòng)力電池起火的誘因分為外部誘因和內(nèi)部誘因。外部原因包括各類濫用場(chǎng)景,比如碰撞、泡水、外部火燒。外部誘因在動(dòng)力電池安全強(qiáng)標(biāo)中均有對(duì)應(yīng)的相關(guān)測(cè)試項(xiàng)目,測(cè)試工況與我國(guó)牽頭制定的電動(dòng)汽車安全全球技術(shù)法規(guī)UN GTR 20相協(xié)調(diào),部分測(cè)試項(xiàng)目要求更加嚴(yán)格。而根據(jù)前期UN GTR 20、ISO 6469-1等國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)法規(guī)的研究成果,熱擴(kuò)散測(cè)試針對(duì)的是電池內(nèi)部誘因造成的火災(zāi)事故,包括電池由于單體制造缺陷、異物混入等原因在長(zhǎng)期使用過程中發(fā)生內(nèi)部短路后引起熱失控,進(jìn)而發(fā)生熱擴(kuò)散。體現(xiàn)在整車層面,就是在沒有發(fā)生任何碰撞、高溫等極端工況下的“自燃”火災(zāi)事故。
劉桂彬強(qiáng)調(diào),新標(biāo)準(zhǔn)提出了相較國(guó)際法規(guī)更嚴(yán)格的要求,一方面將熱擴(kuò)散要求從起火、爆炸前5分鐘報(bào)警加嚴(yán)至不起火、不爆炸;另一方面要求動(dòng)力電池在停車下電1小時(shí)內(nèi)仍具備在電池?zé)崾Э睾髨?bào)警的能力,有力保障消費(fèi)者生命財(cái)產(chǎn)安全。從實(shí)際運(yùn)行情況看,滿足新標(biāo)準(zhǔn)要求的產(chǎn)品,可以杜絕很多新能源汽車的安全事故。
標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)調(diào)實(shí)際使用中安全風(fēng)險(xiǎn)防控
針對(duì)新能源汽車實(shí)際使用中出現(xiàn)的各類安全風(fēng)險(xiǎn)提升安全性能要求,是新標(biāo)準(zhǔn)的重要內(nèi)容,包括底部撞擊測(cè)試、快充等方面的新增測(cè)試項(xiàng)目,可以幫助動(dòng)力電池大幅提升安全性能,降低安全風(fēng)險(xiǎn)。
目前市場(chǎng)上的乘用車,大多采用把動(dòng)力電池設(shè)置在車輛底部的設(shè)計(jì),這種結(jié)構(gòu)設(shè)置導(dǎo)致車輛底部撞擊后引發(fā)電池安全問題的風(fēng)險(xiǎn)不斷增加。面向動(dòng)力電池底部防護(hù)失效的安全風(fēng)險(xiǎn),新標(biāo)準(zhǔn)新增了底部撞擊測(cè)試,目標(biāo)是降低因此產(chǎn)生起火或者爆炸的情況?!皩?duì)于新能源汽車底部沖擊的情形,國(guó)際法規(guī)并沒有這方面的規(guī)定,我們是第一個(gè)吃螃蟹的?!眲⒐鸨蚪榻B,在新標(biāo)準(zhǔn)的底部撞擊測(cè)試中,對(duì)于布置在新能源汽車車身底部的動(dòng)力電池,都要求進(jìn)行一項(xiàng)安全性實(shí)驗(yàn),即針對(duì)于飛石以及臺(tái)階等地面障礙物從車輛下方撞擊的場(chǎng)景,設(shè)定了150焦耳(J)的底部沖擊能量,在此情況下,要求動(dòng)力電池不應(yīng)出現(xiàn)泄漏、外殼破裂、起火或爆炸現(xiàn)象。當(dāng)然,這項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)的目的是對(duì)正態(tài)分布之內(nèi)的事故進(jìn)行安全防范,并不針對(duì)極端的安全事故。
快充正在成為新能源汽車的重要補(bǔ)能方式,隨著快充技術(shù)的不斷提升,其安全性也備受關(guān)注。針對(duì)長(zhǎng)期快充循環(huán)風(fēng)險(xiǎn)場(chǎng)景,新標(biāo)準(zhǔn)新增了快充循環(huán)后安全測(cè)試,要求電池在快充之后安全性能不降低。據(jù)了解,這一要求是各方博弈的結(jié)果。劉桂彬介紹,標(biāo)準(zhǔn)起草過程中,各方對(duì)快充測(cè)試有一些不同意見。一些電池企業(yè)認(rèn)為,快充對(duì)于動(dòng)力電池的影響有限;還有部分企業(yè)秉持著“總吃快餐胃一定不好”的推論認(rèn)為,頻繁快充后的電池性能會(huì)出現(xiàn)下降,并且提供了相應(yīng)的數(shù)據(jù)支撐。通過各方博弈、研究以及協(xié)商,新版《動(dòng)力電池安全要求》中加入了快充循環(huán)后安全測(cè)試,要求動(dòng)力電池能夠適應(yīng)相對(duì)高功率充電的沖擊,且長(zhǎng)期快充循環(huán)后依然具備較高安全性能。這一要求,將對(duì)快充技術(shù)安全運(yùn)行起到積極的促進(jìn)作用。
安全運(yùn)行還需各方持續(xù)發(fā)力
新標(biāo)準(zhǔn)涵蓋了大部分實(shí)際使用中的高風(fēng)險(xiǎn)場(chǎng)景,并提出嚴(yán)格的測(cè)試要求,這是否意味著滿足新標(biāo)準(zhǔn)要求的產(chǎn)品上路后,不會(huì)再發(fā)生安全事故?
新標(biāo)準(zhǔn)提出不起火、不爆炸的新要求,前提是動(dòng)力電池行業(yè)的技術(shù)提升。劉桂彬表示,目前,國(guó)內(nèi)電池行業(yè)電芯單體的制造水平和規(guī)模都提高了一個(gè)層次。制定2020版標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)是2016~2018年的電池制造水平,新版動(dòng)力電池安全要求所面對(duì)的是2021年以后的電池制造水平,兩者不在一個(gè)層級(jí)。此外,電池包的設(shè)計(jì)水平近些年也上了一個(gè)臺(tái)階,在隔熱、散熱的設(shè)計(jì)能力方面不斷提升?!皹?biāo)準(zhǔn)制定過程中,曾在今年2月進(jìn)行過摸底調(diào)查,受訪的36家整車和電池企業(yè)中,已有78%的企業(yè)具備動(dòng)力電池不起火、不爆炸的技術(shù)儲(chǔ)備,也就是說,即使電芯單體熱失控,也不會(huì)發(fā)生由熱擴(kuò)散導(dǎo)致的動(dòng)力電池起火和爆炸?!眲⒐鸨蛘f。
不過,標(biāo)準(zhǔn)將動(dòng)力電池?zé)釘U(kuò)散測(cè)試提升至不起火、不爆炸,并不意味著滿足標(biāo)準(zhǔn)要求的相關(guān)產(chǎn)品在實(shí)際運(yùn)行中無論遭遇何種工況都不會(huì)起火,關(guān)鍵要培養(yǎng)健康的用車習(xí)慣。劉桂彬表示,鋰離子電池產(chǎn)品由于內(nèi)部存在可燃性物質(zhì),存在電池單體內(nèi)短路后熱失控風(fēng)險(xiǎn)。熱擴(kuò)散測(cè)試是通過模擬單體電池內(nèi)短路后熱失控場(chǎng)景,考察電池系統(tǒng)層面的安全防護(hù)能力。新標(biāo)準(zhǔn)將熱擴(kuò)散要求加嚴(yán)至不起火、不爆炸,將從設(shè)計(jì)端顯著降低動(dòng)力電池自燃風(fēng)險(xiǎn)。另外,動(dòng)力電池安全強(qiáng)標(biāo)是針對(duì)制造商送檢產(chǎn)品的實(shí)驗(yàn)室測(cè)試,實(shí)際使用過程中,制造商生產(chǎn)質(zhì)量控制、消費(fèi)者使用習(xí)慣等因素都會(huì)影響動(dòng)力電池自燃風(fēng)險(xiǎn)。“在新版動(dòng)力電池安全要求中,增加了動(dòng)力電池?zé)釘U(kuò)散后不起火、不爆炸,以及對(duì)于快充和底部碰撞的要求,它們所對(duì)應(yīng)的都是如何防止新能源汽車火災(zāi)事故的發(fā)生。新標(biāo)準(zhǔn)正式實(shí)施后,一定會(huì)對(duì)新能源汽車動(dòng)力電池安全水平的整體提升起到促進(jìn)作用?!彼f。
需要注意的是,新規(guī)畢竟只是一項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)。安全就像一個(gè)水桶,法規(guī)是其中一塊木板,它還取決于動(dòng)力電池的設(shè)計(jì)、制造、質(zhì)量保障、用戶使用以及維修保養(yǎng)等方方面面,只有所有的木板都提高了,安全水平才會(huì)整體提高?!拔覀儚?qiáng)烈建議,消費(fèi)者在車輛發(fā)生碰撞、托底、泡水和儀表盤報(bào)警等情況下嚴(yán)格按照車輛產(chǎn)品使用說明書操作,避免‘帶病’車輛繼續(xù)行駛?!眲⒐鸨驈?qiáng)調(diào)。
事實(shí)上,強(qiáng)標(biāo)是對(duì)產(chǎn)品安全性的最低門檻,實(shí)驗(yàn)室安全不代表路上遇到所有問題都不會(huì)發(fā)生安全事故。當(dāng)前新能源汽車行業(yè)在嚴(yán)重“內(nèi)卷”、降本壓力下,企業(yè)的有些做法往往難以兼顧安全性,這就增加了量產(chǎn)動(dòng)力電池實(shí)際運(yùn)行中的安全風(fēng)險(xiǎn)。同時(shí),一些通過安全標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試的產(chǎn)品在實(shí)際運(yùn)行中,難免會(huì)遭遇一些極端工況,因此引發(fā)安全風(fēng)險(xiǎn)。要避免動(dòng)力電池實(shí)際運(yùn)行中的安全風(fēng)險(xiǎn),光靠一項(xiàng)強(qiáng)制標(biāo)準(zhǔn)還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠,尚需包括企業(yè)、用戶等各方面的協(xié)同努力。