Введение
Министерство промышленности и информационных технологий Китая (MIIT) недавно выпустило стандарт GB38031-2025, известный как «самый строгий стандарт безопасности аккумуляторных батарей», который предписывает, что все новые электромобили (NEV) должны обеспечить «отсутствие возгорания и взрыва» в экстремальных условиях к 1 июля 2026 года126. Этот знаменательный регламент знаменует собой кардинальный сдвиг в отрасли, ставя безопасность на первое место как непреложное требование. В данной статье мы рассмотрим меняющиеся технические требования к аккумуляторным батареям и соответствующие достижения в области систем управления аккумуляторными батареями (BMS), позволяющие решать эти задачи.
1. Повышенные стандарты безопасности для аккумуляторов NEV
Стандарт GB38031-2025 вводит строгие критерии, которые переопределяют безопасность аккумуляторов:
- Защита от теплового разгона: аккумуляторы должны выдерживать экстремальные условия, включая прокалывание гвоздём, перезарядку и воздействие высоких температур, без возгорания или взрыва в течение не менее 60 минут. Это исключает прежнюю концепцию «времени разгона» и требует обеспечения внутренней безопасности на протяжении всего жизненного цикла аккумулятора.
- 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 энергии и материалов: стандарт устанавливает минимальную плотность энергии 125 Вт·ч/кг для литий-железо-фосфатных (LFP) аккумуляторов, 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
Будучи «мозгом» аккумуляторных систем, система BMS должна развиваться в соответствии с требованиями стандарта GB38031-2025. Ключевые тенденции включают:
а. Высшая сертификация функциональной безопасности
Системы управления двигателем (BMS) должны соответствовать наивысшему уровню безопасности (ASIL-D по стандарту ISO 26262) для обеспечения безотказной работы. Например, система BMS четвёртого поколения компании BAIC New Energy, сертифицированная по стандарту ASIL-D в 2024 году, снижает частоту отказов оборудования на 90% благодаря мониторингу в режиме реального времени и резервированию3. Такие системы критически важны для раннего обнаружения неисправностей и предотвращения теплового разгона.
б) Интеграция передовых сенсорных технологий
Механизмы раннего оповещения имеют жизненно важное значение. Датчики водорода, такие как разработанные компанией Xinmeixin, обнаруживают выбросы газа (например, H₂) на ранней стадии теплового разгона, обеспечивая заблаговременное оповещение до 400 минут. Эти датчики на основе МЭМС, сертифицированные по стандарту AEC-Q100, обладают высокой чувствительностью и долговечностью, что позволяет создавать экономичные решения для обеспечения безопасности на уровне всего комплекса5.
c. Облачная BMS и оптимизация на основе искусственного интеллекта
Интеграция с облаком позволяет анализировать данные в режиме реального времени и проводить предиктивное обслуживание. Такие компании, как NXP Semiconductors, используют облачные цифровые двойники для совершенствования алгоритмов, повышая точность оценки состояния заряда (SOC) и работоспособности (SOH) на 12%7. Этот переход улучшает управление парком автомобилей и позволяет применять адаптивные стратегии зарядки, продлевая срок службы аккумуляторов.
г. Экономически эффективные инновации в условиях растущих затрат на соблюдение нормативных требований
Соответствие новым стандартам может привести к увеличению стоимости аккумуляторной системы на 15–20% за счёт модернизации материалов (например, использования огнестойких электролитов) и изменения конструкции2. Однако такие инновации, как модульная технология CTP от CATL и упрощённые системы терморегулирования, помогают снизить расходы и одновременно повысить 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 накопления энергии (ESS), где масштабные сетевые приложения требуют аналогичной надежности «без возгорания, без взрыва»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 знаменует собой этап преобразований для китайского сектора электромобилей, где безопасность и инновации сливаются воедино. Для производителей аккумуляторов выживание зависит от овладения навыками терморегулирования и материаловедения. Для разработчиков систем управления аккумуляторными батареями будущее — за интеллектуальными, подключенными к облаку системами, которые предотвращают риски, а не реагируют на них. По мере перехода отрасли от принципа «роста любой ценой» к инновациям, ориентированным на безопасность, компании, которые внедрят эти принципы в свою ДНК, возглавят новую эру устойчивой мобильности.
Следите за новостями о новых нормативных изменениях и передовых технологиях, определяющих будущее транспортных средств на новых источниках энергии.
Время публикации: 22 апреля 2025 г.
