新版动力电池安全标准明年出台,多项要求全球首创
新版动力电池安全标准明年出台,多项要求全球首创
随着新能源汽车渗透率持续攀升,其安全问题也日益受到关注。新版《电动汽车用动力蓄电池安全要求》已完成修订,预计将于2025年上半年正式发布。该标准在热扩散安全、快充安全和底部碰撞防护等方面提出了更高要求,部分条款为全球首创。
国内新能源汽车市场今年继续呈现快速增长势头。7月以来,新能源汽车国内零售渗透率连续三个月突破50%,9月达到53.3%。与此同时,国内外新能源汽车发生火灾事故的消息不时见诸媒体。根据国家市场监管总局今年9月公布的数据,从2019年至今,该局已收到新能源车火灾事故报告1630余例,即平均每年超300例。
与传统燃油车不同,新能源汽车以锂电池为动力来源,其潜在的安全隐患受到社会广泛关注。在新能源汽车快速发展的当下,保障动力电池安全的紧迫性尤为凸显。
经过两年多时间的起草,新版《电动汽车用动力蓄电池安全要求》(下称《动力电池安全要求》)已完成修订,其征求意见稿在今年5月通过工信部网站向社会公示。
新标准增加的三项重点要求,分别针对动力电池热扩散后不起火、不爆炸,动力电池适应于相对高功率充电的冲击,以及动力电池经历底部碰撞后不出现泄漏、外壳破裂、起火或爆炸,其目的都在于防止新能源汽车火灾事故发生。
界面新闻获悉,今年9月,《动力电池安全要求》已在征求意见稿的基础上形成报批稿,预计在2025年上半年正式发布,并于2026年7月起实施,取代2021年1月开始实施的旧版《动力电池安全要求》。
《动力电池安全要求》的主管部门为工信部,由全国汽车标准化技术委员会电动车辆分技术委员会(下称汽标委电动车辆分标委)负责组织标准修订。
近日,界面新闻专访了汽标委电动车辆分标委秘书长刘桂彬,就《动力电池安全要求》修订背景、新标准亮点、标准实施后将带来的影响等话题进行交流。
推动标准落地的新进展
《动力电池安全要求》征求意见稿发布以来,总共收集到了300多条意见,经过合并后的意见数量在100条以内。汽标委电动车辆分标委在今年8月召开了意见处理会,对这些意见进行了整理回复和协商沟通,借鉴并采纳了一部分意见,主要是部分测试方法的进一步完善,缩短了测试周期,有利于测试效率的提升,最终形成了《动力电池安全要求》的送审稿。
今年9月,汽标委电动车辆分标委又对送审稿进行了审查并一致通过,形成了报批稿。后续的工作是将报批稿逐级上报,目前正在走这方面流程。按照近期强制性标准发布周期,《动力电池安全要求》预计在2025年上半年正式发布。新标准正式实施的时间预计在2026年7月。根据我国强制性国家标准管理办法,在过渡期,新老两套标准都可以使用。
新版标准修订的背景
2020版《动力电池安全要求》标准发布以后,国内新能源汽车进入了快速发展期。标准的出台促进了产业发展,对动力电池安全的整体提升起到了支撑作用。在2020版基础上,新版《动力电池安全要求》进一步提升了动力电池安全要求,是考虑到动力电池企业技术发展,国内新能源汽车整体保有量逐年增多等因素。在行业井喷式发展的情况下,必须继续加强对动力电池安全的要求。安全是前提,否则会破坏整个产业的良好发展势头。
新能源汽车火灾事故的特点
新能源汽车火灾事故一旦出现,就会引起广泛关注,其关注度要远远高于传统燃油汽车发生的火灾。就新能源汽车火灾的原因而言,动力电池是首要因素,另外也有车辆电气故障所导致的火灾。引发动力电池火灾的原因包括外因和内因两大类。外因主要是由于电池过充、充电功率过大以及车辆发生较大冲击碰撞所引起的。内因来自于动力电池的生产质量不稳定,导致内短路现象,在一个小的电芯单体着火后,如果不对它进行控制,会形成热扩散导致整个电池包起火(编者注:动力电池通常采用电芯-模组-电池包三级集成的形式)。
新版标准的技术亮点
新版《动力电池安全要求》的一大亮点,是提出了动力电池热扩散后不起火、不爆炸的强制要求,相较于2020版标准所提出的起火、爆炸前5分钟进行报警有了较大提升。这项调整的原因是动力电池行业的技术提升。一方面,国内电池行业电芯单体的制造水平和规模都提高了一个层次。制定2020版标准的基础是2016年-2018年的电池制造水平,新版《动力电池安全要求》所面对的是2021年以后的电池制造水平,两者不在一个层级。此外,电池包的设计水平近些年也上了一个台阶,在隔热、散热的设计能力方面不断提升。根据统计,受访的36家整车和电池企业中,已有78%的企业具备动力电池不起火、不爆炸的技术储备。
在新版《动力电池安全要求》中,还加入了一项应对新能源汽车底部冲击的测试项目,目标是降低因此发生起火或者爆炸的情况。对于新能源汽车底部冲击的情形,国际法规并没有这方面规定,中国是第一个提出相关要求的国家。具体条款要求布置在新能源汽车车身底部的动力电池进行安全性实验,针对飞石以及台阶等地面障碍物从车辆下方撞击的场景,并且设定了150焦耳(J)的底部冲击能量,在此情况下,动力电池不应出现泄漏、外壳破裂、起火或爆炸现象。
在快充安全方面,新版标准要求电池在快充之后安全性能不降低。标准起草过程中,各方对此有不同意见。一些电池企业认为快充对于动力电池的影响有限,但也有部分企业认为,频繁快充后的电池性能会出现变化。通过各方的博弈、研究以及协商,新版《动力电池安全要求》中加入了快充循环后安全测试,要求动力电池能够适应相对高功率充电的冲击,且长期快充循环后依然具备较高安全性能。
标准实施的预期效果
在新版《动力电池安全要求》中,增加了动力电池热扩散后不起火、不爆炸,以及对于快充和底部碰撞的要求,它们所对应的都是如何防止新能源汽车火灾事故的发生。新标准正式实施后,一定会对新能源汽车动力电池安全水平的整体提升起到促进作用。但是也要认识到,安全就像一个水桶,法规是其中一块木板,它还取决于动力电池的设计、制造、质量保障、用户使用以及维修保养等方方面面,只有所有的木板都提高了,安全水平才会整体提高。随着国内新能源汽车保有量提升,未来可能还会有一些火灾事故出现,这也是正常现象。但是从概率而言,肯定会朝着越来越低的方向发展。