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通過GB 38031-2025電動汽車用動力蓄電池安全要求測試就安全了嗎?

05/26 14:22
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對2026年7月即將實施的動力電池更新的國標GB 38031有了興趣,且聽說有的車企已經(jīng)達到了新國標,那么動力電池通過了新國標的測試,是否就是安全的?比如撞擊后兩小時之內(nèi)電池不會燃燒呢??

在工信部的網(wǎng)站上,找到了新國標的說明(圖解見文末),綜合網(wǎng)上搜索到的信息我總結(jié)如下(僅代表個人觀點,不保證完全準確)

主要修訂內(nèi)容

1 新增或重要修訂項目(工信部圖解中的紅色字體部分):

熱擴散測試:模擬電池單體內(nèi)短路導(dǎo)致熱失控,要求不起火、不爆炸,且提前5分鐘報警。

底部撞擊測試:30mm直徑撞擊頭、150J能量撞擊3次,要求無泄漏、破裂、起火或爆炸。

快充循環(huán)后安全測試:300次快充循環(huán)(15分鐘內(nèi)充至80% SOC)后,需通過外部短路測試。

其他新增:高海拔、溫/過流/短路/充放電保護測試等。

2 一般性修改(黃色字體):

  • 振動測試SOC要求從≥50%提升至最高SOC。
  • 擠壓測試增加絕緣電阻判定條件。
  • 完善絕緣電阻要求(含交流電路系統(tǒng))。

標準中的碰撞安全要求

直接相關(guān)條款:

GB 38031-2025 在“碰撞后安全”測試中明確規(guī)定:

“車輛碰撞后,電池系統(tǒng)在2小時內(nèi)不得發(fā)生起火或爆炸。”

這一要求與聯(lián)合國法規(guī)?UN R100 Rev.3(電動汽車電池安全國際標準)保持一致,旨在為乘員提供足夠的逃生和救援時間。

測試方法:

  • 通過實車碰撞試驗或模擬碰撞臺架測試,驗證電池包在機械沖擊后的穩(wěn)定性。
  • 碰撞后需持續(xù)監(jiān)測電池溫度、電壓、煙霧等參數(shù),確保2小時內(nèi)無熱失控跡象。

判定標準:

  • 無明火、無爆炸(允許冒煙或氣體排放)。
  • 絕緣電阻需維持安全值(如≥100Ω/V)。

標準差異對比

5. 注意事項

  • 時間起點:2小時從碰撞結(jié)束時刻開始計算。
  • 環(huán)境條件:測試需在常溫(25±5℃)下進行,避免極端溫度干擾。
  • 豁免情況:部分商用車標準(如GB 38032)可能放寬至1小時。

四、實施要求

測試靈活性:

若電池包部分變更,允許僅針對變更參數(shù)補充測試,無需全項重測。

分階段執(zhí)行:

  • 新車型:2026年7月1日起執(zhí)行。
  • 已獲批車型:2027年7月1日起執(zhí)行。

以下是基于現(xiàn)行國際標準(如UN R100、GB 38031等)和行業(yè)實踐對三個測試的詳細操作方法的補充說明,結(jié)合了最新技術(shù)要求:

1. 熱擴散測試(Thermal Propagation Test)

測試原理

模擬電池單體因制造缺陷或老化導(dǎo)致內(nèi)短路,引發(fā)熱失控時電池包的整體安全性。

具體步驟

1 觸發(fā)方式(任選其一):

  • 加熱法:在單體表面或側(cè)面布置加熱板(功率≥200W),加熱至單體熱失控(通常≥150℃)。
  • 針刺法:用直徑3-8mm的鋼針以≥1mm/s速度穿刺單體(觸發(fā)內(nèi)短路)。
  • 過充法:對單體以1C-3C倍率過充至熱失控(需配合BMS失效模擬)。

2 監(jiān)測要求:

  • 溫度監(jiān)測:在相鄰單體、電池包關(guān)鍵位置布置熱電偶(至少5個點位)。
  • 報警驗證:BMS需在熱失控發(fā)生前≥5分鐘觸發(fā)報警(通過CAN信號或整車儀表)。

3 判定標準:

  • 安全要求:熱失控后5分鐘內(nèi)電池包不得起火、爆炸(允許冒煙)。
  • 擴展要求:熱擴散不得蔓延至相鄰模組(如UN R100要求)。

行業(yè)案例

  • 特斯拉電池包測試:采用加熱板觸發(fā),通過液冷系統(tǒng)延遲熱擴散至相鄰單體。

2. 底部撞擊測試(Bottom Impact Test)

測試原理

模擬車輛行駛中底盤撞擊石塊、路肩等異物時的機械防護能力。

具體步驟

1 撞擊裝置:

  • 撞擊頭:30mm直徑半球形鋼頭(硬度HRC≥50),質(zhì)量根據(jù)能量公式調(diào)整(如150J需約12kg重錘從1.28m高度自由落體)。
  • 測試臺:電池包固定在剛性支架上,撞擊方向垂直于電池包底部。

2 測試流程:

  • 三次撞擊:同一位置連續(xù)撞擊3次,間隔≥5分鐘(確保電池狀態(tài)穩(wěn)定)。
  • 撞擊區(qū)域:優(yōu)先選擇電池包底部幾何中心或冷卻管路所在區(qū)域。

3 判定標準:

結(jié)構(gòu)完整性:外殼變形量≤10mm(部分車企標準)。

電氣安全:絕緣電阻≥100Ω/V(GB 38031要求)。

行業(yè)案例

3. 快充循環(huán)后安全測試(Fast Charge Cycle Safety Test)

測試原理

驗證電池在長期快充導(dǎo)致的鋰析出、SEI膜降解等老化問題下的安全性。

具體步驟

1 快充循環(huán)條件:

  • 起始SOC:20% ±2%。
  • 終止SOC:80% ±2%。
  • 充電時間:≤15分鐘(需用350kW以上超充設(shè)備)。
  • 充電協(xié)議:
  • 循環(huán)次數(shù):300次(GB 38031-2025要求)。

2 外部短路測試:

  • 短路電阻:≤5mΩ(模擬導(dǎo)線直接短接)。
  • 持續(xù)時間:直至電壓降至0.1V或持續(xù)10分鐘(以先到為準)。

3 判定標準:

  • 安全要求:短路過程中無起火、爆炸。
  • 性能要求:循環(huán)后容量衰減≤20%(部分企業(yè)內(nèi)控標準)。

行業(yè)案例

  • 寧德時代NCM811電池:在300次快充循環(huán)后仍能通過200A大電流短路測試。

測試設(shè)備與標準差異

總結(jié)來說,

1. 更新后的國標對于產(chǎn)品的測試要求更清晰和嚴格。這是非常好的。

2.對于碰撞后兩小時之內(nèi)不燃燒的結(jié)果要求也做了清楚說明。這個要求很好。

但是,從標準本身來看,這個標準并不能解決電池兩小時之內(nèi)不燃燒的問題。

1.產(chǎn)品兩小時之內(nèi)不燃燒,這是個技術(shù)問題,不是測試問題,也無法通過標準當(dāng)中的測試保證這個結(jié)果。

2.破壞性測試都是抽查,且抽查比例很低,電池碰撞后燃燒的概率本來就不是100%,抽查僅代表送檢樣品,并不能代表所有電池。

3,要求和能做到是兩件事,有車企聲稱自己的車子通過了新國標,大家可以放心,消費者要冷靜,這還是一個樣品測試通過不能代表其他電池是安全的問題。

下面這張圖是工信部網(wǎng)站上發(fā)布的圖解。

總結(jié)的部分都是個人觀點,僅供參考。

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