Введение
Министерство промышленности и информационных технологий Китая (MIIT) недавно выпустило стандарт GB38031-2025, названный «самым строгим предписанием по безопасности аккумуляторов», который предписывает, что все новые энергетические транспортные средства (NEV) должны достичь «отсутствия пожара, никакого взрыва» в экстремальных условиях к 1 июля 2026 года126. Этот знаменательный регламент знаменует собой кардинальный сдвиг в отрасли, отдавая приоритет безопасности как непреложному требованию. Здесь мы изучаем меняющиеся технические требования к аккумуляторам и соответствующие достижения в системах управления аккумуляторами (BMS) для решения этих задач.
1. Повышенные стандарты безопасности для аккумуляторов NEV
Стандарт GB38031-2025 вводит строгие критерии, которые переопределяют безопасность аккумуляторов:
- Предотвращение теплового разгона: батареи должны выдерживать экстремальные ситуации, включая проникновение гвоздя, перезарядку и воздействие высоких температур, не загораясь и не взрываясь в течение как минимум 60 минут16. Это исключает предыдущую концепцию «времени разгона», требуя внутренней безопасности на протяжении всего жизненного цикла батареи.
- Улучшенная структурная целостность: новые испытания, такие как испытание на ударопрочность днища (имитирующее столкновение с дорожным мусором) и оценка безопасности после цикла быстрой зарядки, гарантируют надежность в реальных условиях26.
- Улучшения в плане плотности материалов и энергии: стандарт устанавливает минимальную плотность энергии для литий-железо-фосфатных (LFP) аккумуляторов на уровне 125 Вт·ч/кг, подталкивая производителей к использованию современных материалов, таких как наноизоляционные слои и керамические покрытия16.
Эти требования ускорят устранение производителей низкого уровня, одновременно укрепляя доминирование лидеров отрасли, таких как CATL и BYD, чьи технологии (например, CTP 3.0 от CATL и Blade Battery от BYD) уже соответствуют новым нормам26.
2. Эволюция BMS: от мониторинга к проактивной безопасности
Как «мозг» аккумуляторных систем, BMS должна развиваться, чтобы соответствовать требованиям GB38031-2025. Основные тенденции включают:
а. Высшая сертификация функциональной безопасности
BMS должна достичь наивысшего уровня автомобильной безопасности (ASIL-D по ISO 26262) для обеспечения отказоустойчивой работы. Например, BMS четвертого поколения от BAIC New Energy, сертифицированная ASIL-D в 2024 году, снижает частоту отказов оборудования на 90% за счет мониторинга в реальном времени и проектирования избыточности3. Такие системы имеют решающее значение для раннего обнаружения неисправностей и предотвращения теплового разгона.
б) Интеграция передовых сенсорных технологий
Механизмы раннего оповещения жизненно важны. Датчики водорода, такие как разработанные Xinmeixin, обнаруживают выбросы газа (например, H₂) на ранней стадии теплового разгона, обеспечивая до 400 минут предварительного оповещения. Эти датчики на основе MEMS, сертифицированные по AEC-Q100, обеспечивают высокую чувствительность и долговечность, позволяя экономически эффективные решения безопасности на уровне упаковки5.
c. Облачная BMS и оптимизация на основе искусственного интеллекта
Интеграция с облаком позволяет проводить анализ данных в реальном времени и проводить предиктивное обслуживание. Такие компании, как NXP Semiconductors, используют облачные цифровые двойники для совершенствования алгоритмов, повышая точность оценки состояния заряда (SOC) и состояния работоспособности (SOH) на 12%7. Этот сдвиг улучшает управление автопарком и позволяет применять адаптивные стратегии зарядки, продлевая срок службы аккумулятора.
г. Экономически эффективные инновации на фоне растущих расходов на соблюдение нормативных требований
Соответствие новым стандартам может привести к увеличению стоимости аккумуляторной системы на 15–20% из-за модернизации материалов (например, огнестойкие электролиты) и структурных изменений2. Однако такие инновации, как модульная технология CTP компании CATL и упрощенные системы терморегулирования, помогают снизить расходы, одновременно повышая плотность энергии68.
3. Более широкие отраслевые последствия
l Изменение цепочки поставок: более 30% малых и средних компаний по производству аккумуляторов могут уйти с рынка из-за технических и финансовых барьеров, в то время как сотрудничество между автопроизводителями и лидерами в области технологий (например, CATL и BYD) будет углубляться12.
l Межотраслевая синергия: Повышение безопасности аккумуляторов NEV распространяется на системы хранения энергии (ESS), где масштабные сетевые приложения требуют аналогичной надежности «без возгораний и взрывов»2.
l Глобальное лидерство: стандарты Китая готовы повлиять на мировые нормы, поскольку такие компании, как Xinmeixin, экспортируют технологии датчиков водорода на международные рынки5.
Заключение
Стандарт GB38031-2025 представляет собой преобразующую фазу для китайского сектора NEV, где безопасность и инновации сходятся. Для производителей аккумуляторов выживание зависит от освоения терморегулирования и материаловедения. Для разработчиков BMS будущее за интеллектуальными, подключенными к облаку системами, которые предотвращают риски, а не реагируют на них. Поскольку отрасль переходит от «роста любой ценой» к инновациям «безопасность прежде всего», компании, которые внедряют эти принципы в свою ДНК, возглавят следующую эру устойчивой мобильности.
Следите за новостями о нормативных изменениях и передовых технологиях, определяющих будущее транспортных средств на новых источниках энергии.
Время публикации: 22-04-2025
