隨著新能源汽車產業(yè)邁入高質量發(fā)展階段,動力電池作為核心能量來源,其安全性已成為制約產業(yè)升級的關鍵瓶頸。此前,動力電池熱失控引發(fā)的起火、爆炸事故偶有發(fā)生,既影響消費者信心,也倒逼行業(yè)標準持續(xù)迭代。在此背景下,工信部于2025年4月3日正式發(fā)布GB 38031-2025《電動汽車用動力蓄電池安全要求》,首次將 “不起火、不爆炸” 從企業(yè)自主技術目標上升為強制性法律條款,標志著中國動力電池安全監(jiān)管進入 “零容忍” 的新國標時代。這一標準不僅針對當前動力電池技術痛點強化安全要求,更為鈉離子電池、固態(tài)電池等新型技術預留發(fā)展空間,將推動中國從動力電池生產大國向安全技術強國邁進。
1.新國標核心升級要點:從“逃生時間”到“零風險”的跨越
新國標相較于2020版舊標(GB 38031-2020),在安全要求的嚴苛性、測試場景的真實性、技術兼容性上實現(xiàn)全方位突破,具體升級要點如下:
熱擴散安全要求:從5分鐘逃生到2小時零風險”
熱失控是動力電池安全的核心風險,新國標通過強化監(jiān)測、延長防護時間、優(yōu)化觸發(fā)場景,構建更嚴密的熱失控防護體系。新舊標準對比如下:
對比維度 |
舊標準(GB 38031-2020) |
新標準(GB 38031-2025) |
熱失控后核心要求 |
提供5 分鐘逃生時間,允許起火但需觸發(fā)報警 |
觸發(fā)單體熱失控后,2 小時觀察期內無起火、爆炸,所有監(jiān)測點溫度≤60℃ |
報警與煙氣控制 |
僅要求熱失控后報警,無煙氣控制要求 |
熱失控后5 分鐘內必須報警,且報警前后5 分鐘煙氣不得進入乘員艙,杜絕中毒風險 |
熱失控觸發(fā)手段 |
以針刺為主,針刺速度0.1-10mm/s(場景模擬較寬泛) |
新增“內部加熱片觸發(fā)熱失控”(模擬真實內部短路),針刺速度調整為 0.1-1mm/s(更貼近實際) |
新增強制性測試:覆蓋真實用車場景風險
針對新能源汽車在行駛、充電、惡劣環(huán)境下的高頻風險場景,新國標新增3項核心測試,同時優(yōu)化既有測試流程:Ø底部撞擊測試:模擬車輛行駛中被飛石撞擊電池包底部的場景,采用直徑30mm鋼球以150J能量(約等于1.5kg物體從10米高處墜落的能量)撞擊電池包最薄弱部位,要求測試后無泄漏、起火或爆炸。僅離地間隙≥200mm的商用車可豁免,乘用車全系強制納入,徹底覆蓋家用車高頻風險。
快充循環(huán)后安全測試:針對 “充電15分鐘續(xù)航400公里” 的超快充技術普及趨勢,要求電池經過300次快充循環(huán)(SOC區(qū)間20%-80%,模擬日常高頻快充場景)后,仍需通過外部短路測試,防止長期高頻充放電導致的電池性能衰減和安全隱患。
鹽霧試驗優(yōu)化:將試驗后監(jiān)測時間從舊標的1小時延長至2小時,更全面評估電池包的耐腐蝕性能;同時刪除低壓上電監(jiān)控要求,在不降低安全標準的前提下簡化測試流程,提升行業(yè)合規(guī)效率。
創(chuàng)技術兼容性:為新型電池預留發(fā)展空間
新國標并未局限于當前主流的鋰離子電池,明確對鈉離子電池、鋰金屬電池、固態(tài)電池等新型動力電池技術預留兼容條款,允許相關技術通過補充測試滿足安全要求。這一設計既保障當前技術的安全底線,又避免標準成為技術創(chuàng)新的壁壘,鼓勵多元化技術路線競爭(如鈉離子電池的低成本優(yōu)勢、固態(tài)電池的高能量密度優(yōu)勢)
2.新國標實施時間與過渡期:行業(yè)迎來1年合規(guī)緩沖期
為平衡安全監(jiān)管與產業(yè)轉型節(jié)奏,新國標設置了明確的實施節(jié)點和過渡期:
強制實施時間:2026年7月1日,自該日期起,所有新生產、銷售的電動汽車動力電池必須符合GB 38031-2025要求。
過渡期安排:2026年7月1日前已獲批的車型(即通過舊標認證的車型),可享受1年過渡期,直至2027年7月1日;過渡期后,未達標車型將禁止生產和銷售,倒逼車企加速技術升級。
3.新國標下的技術實現(xiàn)方向:從材料到系統(tǒng)的全鏈條防護
要滿足“2小時無起火爆炸” 的嚴苛要求,需從材料、系統(tǒng)、監(jiān)測三個維度構建全鏈條安全技術體系:
材料創(chuàng)新:提升電池本質安全性
高耐熱電解液:采用氟代、磷腈類等耐高溫溶劑,提升電解液在熱失控場景下的穩(wěn)定性,避免高溫分解產生可燃氣體。
陶瓷涂層隔膜:在傳統(tǒng)聚乙烯/聚丙烯隔膜表面涂覆氧化鋁、氧化鋯等陶瓷涂層,防止熱失控時隔膜收縮導致正負極短路。
阻燃材料:在電池包殼體、模組間隙填充阻燃泡棉、陶瓷纖維等材料,抑制火焰擴散和熱量傳遞。
系統(tǒng)集成:優(yōu)化電池包結構與熱管理
智能熱管理算法:通過溫度傳感器實時監(jiān)測電芯溫度,動態(tài)調節(jié)冷卻/加熱系統(tǒng)(如液冷、直冷),在快充、高負荷工況下將電池溫度控制在25-40℃的安全區(qū)間。
多層級熔斷裝置:在電芯、模組、電池包三級回路中設置熔斷絲、pyro-fuse(熱失控熔斷器),熱失控初期切斷故障回路,防止風險擴散。
云端健康監(jiān)測系統(tǒng):通過車聯(lián)網(V2X)實時上傳電池電壓、溫度、SOC(State of Charge,充電狀態(tài))等數(shù)據,后臺分析電池健康度(SOH),提前預警潛在故障(如電芯一致性下降、內短路風險)。
傳感器融合:實現(xiàn)熱失控早期預警
多參數(shù)協(xié)同監(jiān)測:整合氣體傳感器(監(jiān)測CO、HF等熱失控特征氣體)、溫度傳感器(監(jiān)測電芯表面及內部溫度)、壓力傳感器(監(jiān)測電池包內氣壓變化),構建 “氣體-溫度-壓力” 三位一體的預警體系。
早期預警閾值優(yōu)化:基于大量熱失控試驗數(shù)據,設定更精準的預警閾值(如當HF濃度超過5ppm或溫度1分鐘內上升20℃時觸發(fā)預警),為后續(xù)防護措施爭取反應時間。
4.國際對標與產業(yè)意義:中國標準引領全球動力電池安全
GB 38031-2025與聯(lián)合國《電動汽車安全全球技術法規(guī)》(UN GTR 20)全面接軌,部分要求(如2小時熱擴散防護、快充循環(huán)后安全測試)甚至超過國際標準,標志著中國動力電池安全要求從 “跟跑” 轉向 “領跑”:
對國內產業(yè):倒逼電池企業(yè)加速技術創(chuàng)新,推動行業(yè)從“拼能量密度” 向 “安全與性能并重” 轉型,提升整體產業(yè)競爭力。
對國際市場:為中國動力電池出口提供“安全背書”,幫助比亞迪等中國電動車企突破海外市場的技術壁壘,推動中國動力電池標準成為全球通用標準。