中國儲能網(wǎng)訊:近段時間頻發(fā)的新能源汽車起火、自燃甚至爆炸事故,讓業(yè)內(nèi)外對新能源汽車安全運行問題的關(guān)注度不斷攀升,將于2026年7月1日實施的新版《電動汽車用動力蓄電池安全要求(GB 38031—2025)》也因此備受期待。這項新規(guī)被稱為“史上最嚴電池安全標準”,首次將“不起火、不爆炸”上升為強制性要求?,F(xiàn)行量產(chǎn)的汽車產(chǎn)品能否達到新標準要求?新標準的實施又能否提升新能源汽車的安全性能?
不起火、不爆炸 提升安全標準要求
《電動汽車用動力蓄電池安全要求(GB 38031—2020)》是我國電動汽車領(lǐng)域首批強制性國家標準之一,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,電動汽車起火事故仍時有發(fā)生。通過對近年來電動汽車安全事故的經(jīng)驗總結(jié),行業(yè)對于動力電池在實際應(yīng)用場景下的失效機制有了進一步的認識,因此,相關(guān)標準也需要進一步提高要求,新標準就此誕生。
去年5月,新標準的征求意見稿對外征求意見,在廣泛征集了意見后,新標準在意見稿基礎(chǔ)上又做了些調(diào)整。新標準加嚴了對動力電池熱擴散測試要求,要求不起火、不爆炸,這一嚴苛標準備受關(guān)注。全國汽車標準化技術(shù)委員會電動車輛分技術(shù)委員會秘書長、中國汽車標準化研究院高級技術(shù)總監(jiān)劉桂彬表示,熱擴散測試面向動力電池自燃這一嚴重影響車輛安全的風(fēng)險點,考察動力電池系統(tǒng)在電池單體熱失控情況下的防護能力。他指出,動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景,比如碰撞、泡水、外部火燒。外部誘因在動力電池安全強標中均有對應(yīng)的相關(guān)測試項目,測試工況與我國牽頭制定的電動汽車安全全球技術(shù)法規(guī)UN GTR 20相協(xié)調(diào),部分測試項目要求更加嚴格。而根據(jù)前期UN GTR 20、ISO 6469-1等國際標準法規(guī)的研究成果,熱擴散測試針對的是電池內(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期使用過程中發(fā)生內(nèi)部短路后引起熱失控,進而發(fā)生熱擴散。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。
劉桂彬強調(diào),新標準提出了相較國際法規(guī)更嚴格的要求,一方面將熱擴散要求從起火、爆炸前5分鐘報警加嚴至不起火、不爆炸;另一方面要求動力電池在停車下電1小時內(nèi)仍具備在電池熱失控后報警的能力,有力保障消費者生命財產(chǎn)安全。從實際運行情況看,滿足新標準要求的產(chǎn)品,可以杜絕很多新能源汽車的安全事故。
標準強調(diào)實際使用中安全風(fēng)險防控
針對新能源汽車實際使用中出現(xiàn)的各類安全風(fēng)險提升安全性能要求,是新標準的重要內(nèi)容,包括底部撞擊測試、快充等方面的新增測試項目,可以幫助動力電池大幅提升安全性能,降低安全風(fēng)險。
目前市場上的乘用車,大多采用把動力電池設(shè)置在車輛底部的設(shè)計,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)險不斷增加。面向動力電池底部防護失效的安全風(fēng)險,新標準新增了底部撞擊測試,目標是降低因此產(chǎn)生起火或者爆炸的情況。“對于新能源汽車底部沖擊的情形,國際法規(guī)并沒有這方面的規(guī)定,我們是第一個吃螃蟹的。”劉桂彬介紹,在新標準的底部撞擊測試中,對于布置在新能源汽車車身底部的動力電池,都要求進行一項安全性實驗,即針對于飛石以及臺階等地面障礙物從車輛下方撞擊的場景,設(shè)定了150焦耳(J)的底部沖擊能量,在此情況下,要求動力電池不應(yīng)出現(xiàn)泄漏、外殼破裂、起火或爆炸現(xiàn)象。當然,這項標準的目的是對正態(tài)分布之內(nèi)的事故進行安全防范,并不針對極端的安全事故。
快充正在成為新能源汽車的重要補能方式,隨著快充技術(shù)的不斷提升,其安全性也備受關(guān)注。針對長期快充循環(huán)風(fēng)險場景,新標準新增了快充循環(huán)后安全測試,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,標準起草過程中,各方對快充測試有一些不同意見。一些電池企業(yè)認為,快充對于動力電池的影響有限;還有部分企業(yè)秉持著“總吃快餐胃一定不好”的推論認為,頻繁快充后的電池性能會出現(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《動力電池安全要求》中加入了快充循環(huán)后安全測試,要求動力電池能夠適應(yīng)相對高功率充電的沖擊,且長期快充循環(huán)后依然具備較高安全性能。這一要求,將對快充技術(shù)安全運行起到積極的促進作用。
安全運行還需各方持續(xù)發(fā)力
新標準涵蓋了大部分實際使用中的高風(fēng)險場景,并提出嚴格的測試要求,這是否意味著滿足新標準要求的產(chǎn)品上路后,不會再發(fā)生安全事故?
新標準提出不起火、不爆炸的新要求,前提是動力電池行業(yè)的技術(shù)提升。劉桂彬表示,目前,國內(nèi)電池行業(yè)電芯單體的制造水平和規(guī)模都提高了一個層次。制定2020版標準的基礎(chǔ)是2016~2018年的電池制造水平,新版動力電池安全要求所面對的是2021年以后的電池制造水平,兩者不在一個層級。此外,電池包的設(shè)計水平近些年也上了一個臺階,在隔熱、散熱的設(shè)計能力方面不斷提升?!皹藴手贫ㄟ^程中,曾在今年2月進行過摸底調(diào)查,受訪的36家整車和電池企業(yè)中,已有78%的企業(yè)具備動力電池不起火、不爆炸的技術(shù)儲備,也就是說,即使電芯單體熱失控,也不會發(fā)生由熱擴散導(dǎo)致的動力電池起火和爆炸?!眲⒐鸨蛘f。
不過,標準將動力電池熱擴散測試提升至不起火、不爆炸,并不意味著滿足標準要求的相關(guān)產(chǎn)品在實際運行中無論遭遇何種工況都不會起火,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。熱擴散測試是通過模擬單體電池內(nèi)短路后熱失控場景,考察電池系統(tǒng)層面的安全防護能力。新標準將熱擴散要求加嚴至不起火、不爆炸,將從設(shè)計端顯著降低動力電池自燃風(fēng)險。另外,動力電池安全強標是針對制造商送檢產(chǎn)品的實驗室測試,實際使用過程中,制造商生產(chǎn)質(zhì)量控制、消費者使用習(xí)慣等因素都會影響動力電池自燃風(fēng)險?!霸谛掳鎰恿﹄姵匕踩笾校黾恿藙恿﹄姵責釘U散后不起火、不爆炸,以及對于快充和底部碰撞的要求,它們所對應(yīng)的都是如何防止新能源汽車火災(zāi)事故的發(fā)生。新標準正式實施后,一定會對新能源汽車動力電池安全水平的整體提升起到促進作用?!彼f。
需要注意的是,新規(guī)畢竟只是一項標準。安全就像一個水桶,法規(guī)是其中一塊木板,它還取決于動力電池的設(shè)計、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,安全水平才會整體提高。“我們強烈建議,消費者在車輛發(fā)生碰撞、托底、泡水和儀表盤報警等情況下嚴格按照車輛產(chǎn)品使用說明書操作,避免‘帶病’車輛繼續(xù)行駛。”劉桂彬強調(diào)。
事實上,強標是對產(chǎn)品安全性的最低門檻,實驗室安全不代表路上遇到所有問題都不會發(fā)生安全事故。當前新能源汽車行業(yè)在嚴重“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)動力電池實際運行中的安全風(fēng)險。同時,一些通過安全標準測試的產(chǎn)品在實際運行中,難免會遭遇一些極端工況,因此引發(fā)安全風(fēng)險。要避免動力電池實際運行中的安全風(fēng)險,光靠一項強制標準還遠遠不夠,尚需包括企業(yè)、用戶等各方面的協(xié)同努力。