工業(yè)和信息化部公開征求《電動(dòng)汽車用動(dòng)力蓄電池安全要求》等五項(xiàng)強(qiáng)制性國家標(biāo)準(zhǔn)的意見,征求意見截止日期為2024年7月27日。

電動(dòng)汽車用動(dòng)力蓄電池安全要求

5月27日,按照《中華人民共和國標(biāo)準(zhǔn)化法》和《強(qiáng)制性國家標(biāo)準(zhǔn)管理辦法》,工業(yè)和信息化部公開征求《電動(dòng)汽車用動(dòng)力蓄電池安全要求》強(qiáng)制性國家標(biāo)準(zhǔn)的意見(以下簡稱“《征求意見稿》”),征求意見截止日期為2024年7月27日。

GB 38031—2020《電動(dòng)汽車用動(dòng)力蓄電池安全要求》作為我國電動(dòng)汽車領(lǐng)域首批強(qiáng)制性國家標(biāo)準(zhǔn)之一,自2020年5月發(fā)布以來,在規(guī)范產(chǎn)品生產(chǎn)、引導(dǎo)技術(shù)進(jìn)步、支撐政府管理等方面起到了重要作用。GB 38031—2020從實(shí)際應(yīng)用工況場景出發(fā),加強(qiáng)了對電池包和系統(tǒng)的安全要求,并提出了熱擴(kuò)散安全要求,提升了企業(yè)對于電池單體熱失控引發(fā)危險(xiǎn)的重視程度,對降低產(chǎn)品熱失控事故起到了積極作用。隨著新能源汽車保有量快速增加,電動(dòng)汽車起火事故仍時(shí)有發(fā)生。通過對近年來電動(dòng)汽車安全事故的經(jīng)驗(yàn)總結(jié),行業(yè)對于動(dòng)力電池在實(shí)際應(yīng)用場景下的失效機(jī)制也有了進(jìn)一步的認(rèn)識(shí)。基于此,有必要修訂完善GB 38031《電動(dòng)汽車用動(dòng)力蓄電池安全要求》,進(jìn)一步提升安全要求,筑牢動(dòng)力電池安全底線,維護(hù)消費(fèi)者生命財(cái)產(chǎn)安全。

《征求意見稿》顯示,新國標(biāo)將代替GB 38031—2020《電動(dòng)汽車用動(dòng)力蓄電池安全要求》,主要技術(shù)變化如下:

(1)范圍

本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了電動(dòng)汽車用動(dòng)力蓄電池的安全要求和試驗(yàn)方法,適用范圍也應(yīng)明確為動(dòng)力蓄電池,不包括不為電動(dòng)汽車提供動(dòng)力的蓄電池,如12V低壓輔助電源。此外,考慮到行業(yè)技術(shù)發(fā)展,標(biāo)準(zhǔn)范圍應(yīng)能涵蓋鈉離子電池、鋰金屬電池等新型動(dòng)力蓄電池。因此將原文中“本標(biāo)準(zhǔn)適用于電動(dòng)汽車用鋰離子電池和鎳氫電池等可充電儲(chǔ)能裝置”改為“本文件適用于電動(dòng)汽車用動(dòng)力蓄電池”。

(2)異常終止條件要求

在高海拔安全要求(5.2.10)和試驗(yàn)方法(8.2.10)中,為保護(hù)試驗(yàn)操作人員和實(shí)驗(yàn)室安全,規(guī)定了需要制造商提供異常終止條件,且要求不能觸發(fā)異常終止條件。為了保持試驗(yàn)項(xiàng)間的統(tǒng)一,對濕熱循環(huán)(5.2.5、8.2.5)、溫度沖擊(5.2.8、8.2.8)、鹽霧(5.2.9、8.2.9)等環(huán)境類安全測試均做了相同要求。

(3)溫度沖擊試驗(yàn)

在溫度沖擊試驗(yàn)(8.2.8)中未規(guī)定先低溫還是先高溫,在實(shí)際測試執(zhí)行時(shí)流程無法統(tǒng)一,對此,補(bǔ)充了溫度沖擊試驗(yàn)溫度示意圖,供研發(fā)及測試人員執(zhí)行。

(4)鹽霧試驗(yàn)

在鹽霧試驗(yàn)(8.2.9)中,原標(biāo)準(zhǔn)中的測試方法參考了GB/T 28046.4—2011中5.5.2的測試方法,規(guī)定了在一個(gè)循環(huán)的第4小時(shí)和第5小時(shí)之間進(jìn)行低壓上電監(jiān)控。但GB/T 28046.4—2011中鹽霧試驗(yàn)的側(cè)重點(diǎn)是考察在第4小時(shí)和第5小時(shí)之間按照規(guī)定的工作模式下,裝置/系統(tǒng)的功能狀態(tài),而GB 38031的側(cè)重點(diǎn)是考察產(chǎn)品試驗(yàn)后的安全狀態(tài),因此,第4小時(shí)和第5小時(shí)之間的低壓上電監(jiān)控并無實(shí)質(zhì)性意義,經(jīng)工作組討論確定,刪除此條件。

(5)電池系統(tǒng)保護(hù)類試驗(yàn)

原標(biāo)準(zhǔn)中五大保護(hù)類試驗(yàn)方法轉(zhuǎn)化自UN GTR 20,安全要求中規(guī)定了試驗(yàn)后的絕緣電阻應(yīng)不小于100 Ω/V,而在ISO 6469-1: 2019中,規(guī)定了若電池系統(tǒng)包含交流電路,且沒有符合 ISO 6469-3的額外交流保護(hù),絕緣電阻應(yīng)不低于500Ω/V;GB 18384—2020中也規(guī)定了直流電路絕緣電阻應(yīng)不小于100Ω/V,交流電路絕緣電阻應(yīng)不小于500Ω/V。因此,在保護(hù)類測試中增加“若有交流電路,絕緣電阻應(yīng)不小于500Ω/V”的要求。另外,在過溫保護(hù)(8.2.11)中,未規(guī)定試驗(yàn)對象SOC,因此在試驗(yàn)前,樣品SOC默認(rèn)參考6.1.10中規(guī)定的最高工作荷電狀態(tài)進(jìn)行調(diào)整。但由于過溫保護(hù)試驗(yàn)條件中規(guī)定了通過連續(xù)充放電使試驗(yàn)對象溫度盡可能快地升高,因此試驗(yàn)前的SOC調(diào)整必要性較低,經(jīng)工作組討論確認(rèn),對過溫保護(hù)試驗(yàn)對象的SOC不作限定,只要符合正常的工作范圍即可。

(6)電池包或系統(tǒng)擠壓試驗(yàn)

對于安裝在車廂內(nèi)的電池包或系統(tǒng),如HEV電池,通過車輛本體的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度可在一定程度上保障電池包或系統(tǒng)免受碰撞或減弱對電池包或系統(tǒng)的碰撞。在EVS GTR及UN R100中,均規(guī)定了可以選擇電池包或車輛進(jìn)行試驗(yàn)。因此,在8.4.2.1試驗(yàn)對象中,增加了“對于安裝在車廂內(nèi)的電池包或系統(tǒng),允許帶有車身結(jié)構(gòu)件進(jìn)行試驗(yàn)”。此外,對于帶車身結(jié)構(gòu)進(jìn)行測試的情況,由于車身結(jié)構(gòu)不規(guī)則,以30%形變量作為截止條件對于測試執(zhí)行存在難度,因此對于帶車身結(jié)構(gòu)件進(jìn)行擠壓的情況,明確應(yīng)以擠壓力達(dá)到100 kN作為截止條件。另外,對于原標(biāo)準(zhǔn)中達(dá)到截止條件后保持10min的表述,未明確保持力還是位移,經(jīng)工作組討論后確認(rèn),修改為保持當(dāng)前位移10min,電池單體層級(jí)表述也保持同步。

(7)外部火燒試驗(yàn)

原標(biāo)準(zhǔn)中定義了直接燃燒70s+間接燃燒60s,然而在測試執(zhí)行過程中,對于燃燒開始及結(jié)束的計(jì)時(shí)存在理解上的偏差,部分企業(yè)認(rèn)為應(yīng)由樣品剛開始接觸/離開火焰時(shí)計(jì)時(shí)開始/結(jié)束,導(dǎo)致實(shí)際燃燒時(shí)間與標(biāo)準(zhǔn)要求不符。對此,在8.2.7.1.3中補(bǔ)充了“燃燒時(shí)間應(yīng)在試驗(yàn)對象與油盤均處于靜止?fàn)顟B(tài)下計(jì)時(shí)開始或結(jié)束”。

(8)熱擴(kuò)散分析及驗(yàn)證,包括安全要求、觸發(fā)方法、判定邏輯等。(詳情可查看附件)

(9)電池單體充電后安全

自2022年起,專題研究組圍繞充電后安全開展多次專題討論。對于充電樁、電池管理系統(tǒng)失效導(dǎo)致的過充、過流,在現(xiàn)行GB 38031中已有單體過充、系統(tǒng)過充保護(hù)、過流保護(hù)測試予以考查。對于長期循環(huán)是否導(dǎo)致電池額外安全風(fēng)險(xiǎn),行業(yè)存在一定分歧。部分企業(yè)提供了快充循環(huán)后電池安全邊界縮窄,安全性降低的測試數(shù)據(jù)。部分企業(yè)認(rèn)為電池的設(shè)計(jì)端均已考慮使用場景中充放電工況,在預(yù)留出足夠保護(hù)區(qū)間后釋放產(chǎn)品應(yīng)用區(qū)間。老化狀態(tài)下電池活性物質(zhì)部分消耗,且電池能量降低。因此認(rèn)為充電循環(huán)后電池相比常規(guī)電池,無額外安全風(fēng)險(xiǎn)。起草組綜合考慮長期快充對于動(dòng)力電池可能存在的潛在風(fēng)險(xiǎn),結(jié)合現(xiàn)有研究數(shù)據(jù),起草了征求意見稿方案:

結(jié)合《節(jié)能與新能源汽車技術(shù)路線圖 2.0》對于快充型動(dòng)力電池充電倍率要求,將試驗(yàn)對象設(shè)定為20%SOC-80%SOC充電時(shí)間小于15分鐘的電池單體(不含用于不可外接充電混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的電池單體);循環(huán)次數(shù)以12萬公里,快充電量對應(yīng)里程400公里計(jì),設(shè)定為300次。考慮到快充循環(huán)后內(nèi)部副反應(yīng)加劇甚至出現(xiàn)析鋰問題,存在局部的性能劣化。這種局部性能劣化在大電流放電過程中表現(xiàn)為高阻抗部分(即副反應(yīng)嚴(yán)重區(qū)域)升溫顯著,外部短路測試時(shí),長期快充循環(huán)的電池內(nèi)部副反應(yīng)聚集區(qū)或析鋰區(qū)域會(huì)在溫升較高的情況下加劇反應(yīng)速度,進(jìn)而導(dǎo)致電池起火,因此設(shè)定在快充循環(huán)后的進(jìn)行外部短路測試,并通過征求意見階段進(jìn)一步收集行業(yè)意見,并開展驗(yàn)證測試,進(jìn)一步確認(rèn)或優(yōu)化征求意見稿方案。

(10)電池包或系統(tǒng)底部防護(hù)

近年來,新能源汽車底部撞擊導(dǎo)致的動(dòng)力電池起火事故中占比較高,現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)中并無針對該場景的測試項(xiàng)目。目前,行業(yè)內(nèi)廣泛認(rèn)可的底部碰撞工況分為兩類,即刮底工況(X向)和托底工況(Z向)。刮底工況對應(yīng)車輛正面撞擊障礙物的場景,托底工況主要是對應(yīng)飛石、地面障礙物等異物從車輛下方撞擊的場景。多數(shù)企業(yè)認(rèn)同以上兩種工況試驗(yàn)的必要性,前期主要分歧在于測試對象是電池還是整車。整車測試更符合實(shí)際場景,但測試費(fèi)用、周期較長。電池測試更加簡便,但較難體現(xiàn)整車實(shí)際底盤布置、掛載剛度、質(zhì)量分布特征。經(jīng)行業(yè)多次討論,一致認(rèn)為需要根據(jù)整車實(shí)際工況開發(fā)電池底部碰撞試驗(yàn)方案。刮底工況試驗(yàn)結(jié)果與整車底部護(hù)板、懸架、離地間隙、防撞梁等因素強(qiáng)相關(guān),建議通過整車級(jí)別測試實(shí)施,在后續(xù)相關(guān)整車標(biāo)準(zhǔn)修訂中進(jìn)一步研究。基于托底工況的底部撞擊試驗(yàn)可允許制造商選擇在電池包或整車級(jí)別實(shí)施。

在底部撞擊試驗(yàn)方案前期討論中,行業(yè)內(nèi)針對考核目的(安全測試/可靠性測試)、撞擊能量等存在一定的分歧。起草組針對前期行業(yè)討論情況,基于目前已收集到的實(shí)車和電池包數(shù)據(jù)以及驗(yàn)證測試情況起草了征求意見稿方案,計(jì)劃在征求意見階段進(jìn)一步收集實(shí)車數(shù)據(jù)和行業(yè)意見,并開展驗(yàn)證測試,進(jìn)一步確認(rèn)或優(yōu)化征求意見稿方案。

如有意見和建議,請以書面(個(gè)人需署名,單位需加蓋公章,并留聯(lián)系方式)或電子郵件形式進(jìn)行反饋。

聯(lián)系方式:

傳真:010-66013726

郵箱:vehicle@miit.gov.cn

地址:北京市西城區(qū)西長安街13號(hào)工業(yè)和信息化部裝備工業(yè)一司,100804

附件:《電動(dòng)汽車用動(dòng)力蓄電池安全要求》(征求意見稿).docx

《電動(dòng)汽車用動(dòng)力蓄電池安全要求》(征求意見稿)編制說明.docx

[責(zé)任編輯:張倩]

免責(zé)聲明:本文僅代表作者個(gè)人觀點(diǎn),與電池網(wǎng)無關(guān)。其原創(chuàng)性以及文中陳述文字和內(nèi)容未經(jīng)本網(wǎng)證實(shí),對本文以及其中全部或者部分內(nèi)容、文字的真實(shí)性、完整性、及時(shí)性,本站不作任何保證或承諾,請讀者僅作參考,并請自行核實(shí)相關(guān)內(nèi)容。涉及資本市場或上市公司內(nèi)容也不構(gòu)成任何投資建議,投資者據(jù)此操作,風(fēng)險(xiǎn)自擔(dān)!

凡本網(wǎng)注明?“來源:XXX(非電池網(wǎng))”的作品,凡屬媒體采訪本網(wǎng)或本網(wǎng)協(xié)調(diào)的專家、企業(yè)家等資源的稿件,轉(zhuǎn)載目的在于傳遞行業(yè)更多的信息或觀點(diǎn),并不代表本網(wǎng)贊同其觀點(diǎn)和對其真實(shí)性負(fù)責(zé)。

如因作品內(nèi)容、版權(quán)和其它問題需要同本網(wǎng)聯(lián)系的,請?jiān)谝恢軆?nèi)進(jìn)行,以便我們及時(shí)處理、刪除。新聞熱線:400-6197-660-1 投稿郵箱:news@itdcw.com

電池網(wǎng)微信
動(dòng)力電池
鋰電池
電動(dòng)汽車