Введение
Министерство промышленности и информационных технологий Китая (МИТ) недавно выпустило стандарт GB38031-2025, получивший название «самый строгий стандарт безопасности батарей», который обязывает все электромобили (ЭМП) обеспечивать «отсутствие возгорания и взрыва» в экстремальных условиях к 1 июля 2026 года126. Это знаковое постановление знаменует собой поворотный момент в отрасли, ставя безопасность в приоритет как не подлежащее обсуждению требование. В этой статье мы рассмотрим меняющиеся технические требования к батареям и соответствующие достижения в системах управления батареями (BMS) для решения этих задач.
1. Повышенные стандарты безопасности для аккумуляторов электромобилей
Стандарт GB38031-2025 устанавливает строгие критерии, которые переосмысливают безопасность батарей:
- Предотвращение теплового разгона: батареи должны выдерживать экстремальные условия, включая проколы гвоздем, перезарядку и воздействие высоких температур, без возгорания или взрыва в течение как минимум 60 минут16. Это исключает предыдущую концепцию «времени эвакуации», требующую обеспечения внутренней безопасности на протяжении всего срока службы батареи.
- Повышенная структурная целостность: новые испытания, такие как сопротивление ударам снизу (имитирующие столкновения с дорожным мусором) и оценка безопасности после цикла быстрой зарядки, обеспечивают надежность в реальных условиях эксплуатации26.
- Улучшение характеристик материалов и плотности энергии: Стандарт устанавливает минимальную плотность энергии 125 Вт·ч/кг для литий-железо-фосфатных (LFP) батарей, что побуждает производителей использовать передовые материалы, такие как наноизоляционные слои и керамические покрытия16.
Эти требования ускорят вытеснение 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 систем управления зданием (BMS): от мониторинга к проактивной безопасности.
Будучи «мозгом» аккумуляторных систем, система управления батареями (BMS) должна развиваться в соответствии с требованиями стандарта GB38031-2025. Ключевые тенденции включают:
а. Сертификация по повышенной функциональной безопасности
Системы управления батареями (BMS) должны соответствовать наивысшему уровню безопасности в автомобильной промышленности (ASIL-D согласно ISO 26262), чтобы обеспечить безотказную работу. Например, система BMS четвертого поколения от BAIC New Energy, сертифицированная по стандарту ASIL-D в 2024 году, снижает частоту отказов оборудования на 90% благодаря мониторингу в реальном времени и резервированию³. Такие системы имеют решающее значение для раннего обнаружения неисправностей и предотвращения теплового разгона.
б. Интеграция передовых сенсорных технологий
Механизмы раннего предупреждения имеют жизненно важное значение. Водородные датчики, такие как разработанные компанией Xinmeixin, обнаруживают выбросы газа (например, H₂) на ранней стадии теплового разгона, обеспечивая заблаговременное предупреждение за 400 минут. Эти датчики на основе MEMS, сертифицированные по стандарту AEC-Q100, обладают высокой чувствительностью и долговечностью, что позволяет создавать экономически эффективные решения для обеспечения безопасности на уровне всего аккумуляторного блока⁵.
c. Системы управления зданием на основе облачных технологий и оптимизация с использованием искусственного интеллекта.
Интеграция с облачными технологиями позволяет проводить анализ данных в режиме реального времени и осуществлять прогнозирование технического обслуживания. Такие компании, как NXP Semiconductors, используют облачные цифровые двойники для совершенствования алгоритмов, повышая точность оценки уровня заряда (SOC) и состояния здоровья (SOH) на 12%7. Этот сдвиг улучшает управление автопарком и позволяет применять адаптивные стратегии зарядки, продлевая срок службы батарей.
d. Экономически эффективные инновации в условиях роста затрат на соблюдение нормативных требований
Соответствие новым стандартам может увеличить стоимость аккумуляторных систем на 15–20% из-за модернизации материалов (например, огнестойких электролитов) и структурных изменений². Однако такие инновации, как модульная технология CTP от CATL и упрощенные системы терморегулирования, помогают снизить затраты, одновременно повышая плотность энергии⁶⁸.
3. Более широкие отраслевые последствия
l Перестройка цепочки поставок: Более 30% малых и средних компаний, производящих аккумуляторы, могут уйти с рынка из-за технических и финансовых барьеров, в то время как сотрудничество между автопроизводителями и технологическими лидерами (например, CATL и BYD) будет углубляться12.
Межотраслевая синергия: достижения в области безопасности батарей для электромобилей распространяются и на системы хранения энергии (ESS), где крупномасштабные приложения требуют аналогичной надежности, исключающей возгорание и взрыв².
l Глобальное лидерство: стандарты Китая готовы повлиять на мировые нормы, а такие компании, как Xinmeixin, экспортируют технологии водородных датчиков на международные рынки5.
Заключение
Стандарт GB38031-2025 знаменует собой трансформационный этап для китайского сектора электромобилей, где безопасность и инновации сходятся воедино. Для производителей аккумуляторов выживание зависит от освоения методов терморегулирования и материаловедения. Для разработчиков систем управления батареями будущее лежит в интеллектуальных системах, подключенных к облаку, которые предотвращают риски, а не реагируют на них. По мере перехода отрасли от «роста любой ценой» к инновациям, ориентированным на безопасность, компании, которые внедрят эти принципы в свою ДНК, возглавят следующую эру устойчивой мобильности.
Следите за обновлениями, чтобы узнать о новых нормативных изменениях и передовых технологиях, формирующих будущее электромобилей.
Дата публикации: 22 апреля 2025 г.
