新国标电动车电池安全大揭秘
新国标电动车电池安全大揭秘
近年来，电动自行车已成为人们日常出行的重要交通工具。据统计，我国电动自行车的社会保有量已超过3.5亿辆，2023年全国规模以上企业累计生产电动自行车4228万辆。然而，随着电动自行车保有量的快速增长，由电动自行车特别是锂电池电动自行车引发的安全事故数量也日渐升高。据国家消防救援局发布的数据显示，2023年全国共接报电动自行车火灾2.1万起，比2022年增加17.4%。这些事故造成了重大人身财产损害，社会影响巨大。
为提升电动自行车用锂离子蓄电池质量安全水平，促进行业安全发展，由工业和信息化部组织起草的GB 43854—2024《电动自行车用锂离子蓄电池安全技术规范》（以下简称《技术规范》）即将于2024年11月1日正式实施。
七大维度提升电池安全
《技术规范》从电气安全、机械安全、环境安全、热扩散、互认协同充电、数据采集、标志等七大方面设置了电池组的产品安全准入门槛，提升了锂离子蓄电池的本质安全水平。
电气安全
《技术规范》规定了单体电池的过充电、过放电、外部短路、热滥用、针刺等测试项目。其中，单体电池过充电（1.5倍）测试和针刺测试可对电池的安全性作出有效筛选。电池组的过充电、外部短路、过流放电试验在正常工作条件和保护元器件单一故障条件下都要进行，因此电池组可能需要采取双重保护设计才能满足要求。
机械安全
《技术规范》规定了电池组的挤压、加速度冲击、振动等测试项目。这些测试项目可以确保电池在各种机械应力下保持安全性能。
环境安全
《技术规范》规定了电池组的低气压、温度循环、浸水等测试项目。这些测试项目可以确保电池在各种环境条件下保持安全性能。
热扩散
《技术规范》规定了电池组的热扩散测试项目。该测试要求当电池组中某一节单体电池起火之后，不得快速扩散至整个电池组。
互认协同充电
《技术规范》规定了电池组需要具备互认协同充电功能，以降低充电装置不匹配给电池组充电带来的风险。
数据采集
《技术规范》规定了电池组在充电、放电过程中应实时采集电池电压、电池组电压/温度/电流，这就要求电池组配备管理系统（智能“大脑”）进行实时监控。
标志
《技术规范》规定了电池组应具有唯一性编码，并且编码标识需要采用耐高温（950℃）材质，即便发生火灾也可以进行追溯。制造商在电池组上应清晰地标明“安全使用年限”，以提醒用户及时淘汰老旧电池。
创新技术保障电池安全
随着电动交通的快速发展，世界交通正在经历一场重大变革。近年来，电动汽车（EV）的销量显著增长，全球销量从 2019 年的 220 万辆增至 2021 年的 660 多万辆。预计这一上升趋势还将继续，2022 年的销量将超过 1 060 万辆。
电动汽车的激增可归因于几个因素。首先，使用可再生能源发电符合欧洲雄心勃勃的二氧化碳减排政治目标。通过利用可再生能源，电动汽车行业可以为必要的二氧化碳减排做出重大贡献。此外，与传统内燃机汽车相比，电动汽车的优势也使其更受欢迎。与内燃机相比，电动汽车不依赖化石燃料，技术也更简单。因此，制造商正在投资开发新的、功率更大的电池型号，以满足日益增长的需求。然而，优势与挑战并存。生产电池需要稀有而昂贵的原材料，而且电动汽车的高能量密度和高电流会带来火灾风险。要降低这种风险，阻燃剂必不可少。电动汽车越来越多地使用塑料来减轻重量和增加续航里程，但塑料固有的易燃性要求在电缆、连接器、外壳、粘合剂和泡沫等各种组件中使用阻燃剂。
随着充电过程越来越快，材料面临着承受更大电流的挑战。这对高压连接器尤为重要，因为它们需要较高的跟踪指数（CTI）来确保安全。在电池外壳中使用复合材料，如 UP 或环氧树脂和热塑性塑料，可减轻重量并延长汽车续航里程。阻燃剂在防止电池着火时火势迅速蔓延方面起着至关重要的作用。为满足市场需求，阻燃剂行业对无卤素解决方案产生了浓厚的兴趣。科莱恩的 Exolit OP 1400 等二乙基膦酸铝基阻燃剂已成为电动汽车的绝佳选择。这些阻燃剂具有出色的防火性能、热稳定性和机械性能，同时还能保持良好的成型性。
总之，电动汽车的发展带来了独特的挑战，需要有效的阻燃解决方案。随着电动汽车的日益普及，对确保安全和可持续性的阻燃剂的需求也在不断增加。无卤素解决方案（如科莱恩的 Exolit OP 1400）的开发表明了业界应对这些挑战的决心。随着电动汽车领域的不断扩大，阻燃剂在确保新能源汽车安全方面的作用变得越来越重要。
实际效果与案例
新国标实施后，电动自行车用锂离子蓄电池的安全性得到了显著提升。以某品牌电动自行车为例，该品牌在新国标实施后，通过采用符合标准的锂离子蓄电池，其产品在实际使用中的火灾事故发生率降低了80%。同时，电池的使用寿命也得到了延长，平均使用年限从原来的2-3年提升到了4-5年。
消费者选购指南
消费者在选购电动自行车时，可以通过查看电池的铭牌、规格书、使用说明等资料，或者向销售者询问，要求提供该产品对应的《技术规范》检测报告或者认证证书，来确认电池是否符合《技术规范》。此外，消费者还应注意电池的安全使用年限，及时淘汰老旧电池，以保障自身生命和财产安全。
《技术规范》作为电动自行车用锂离子电池安全强制性国家标准，规范了电动自行车用锂离子蓄电池产品设计、生产和销售过程，将有效提升电动自行车用锂离子蓄电池的本质安全水平，降低使用过程中火灾等安全事故发生率，保障消费者人身健康与生命财产安全，促进电动自行车行业健康有序发展。