动力电池新国标 NO TP !阁下如何应对?
2025年4月14日,工信部在官网发布了文章 “一图读懂GB 38031—2025《电动汽车用动力蓄电池安全要求》强制性国家标准”,新标准主要对单体电池的快充循环后安全、电池包的热扩散和底部撞击进行了重要修订,对于新申请车型的执行时间是2026.7.1,对于已获得批准车型执行时间是2027.7.1。新版国标中难度最大的,莫过于热扩散测试后要求电池“不起火、不爆炸”。想要理解其中的难度,让我们先了解下热扩散的原理。这里引用欧阳明高院士课题组2020年在 Joule 上发表的文章中的部分内容作为说明。如上图中“IN Path”所示,单体电芯从常温到热失控,依次经历了如下环节:- 电芯因外部加热,本体温度达到T1的温度,即SEI分解开始的温度。
- 正极活性材料释放活性氧,活性氧可能迁移和氧化周围环境。
- 负极与电解质发生反应。如果有析锂现象,锂枝晶可以在较低的温度下与电解质发生反应。
- 正极和负极在高温下混合在一起。快速的氧化还原反应释放出大量的热量。
- 电池内部材料之间激烈的氧化还原反应触发电芯热失控。
文章同时也根据电芯热失控各阶段的特点提出了降低风险的方案:- 使用电解质添加剂形成更稳定的SEI,提高其高温稳定性。
- 使用电解质添加剂提高耐热性和均匀性;负极涂覆Al2O3抑制锂沉积抑制锂枝晶生长。
- 用热响应材料阻断正负极接触;中和氧化剂和还原剂,使反应更温和;减少总释放能量或降低热释放速率。
上述方案的前四点均已在量产电芯上大规模应用,但目前仍然无法避免电池底部刮蹭(相关阅读:从小米SU7着火看电池热蔓延)或高速碰撞后起火的现象。那么除了电芯级别的改善,是否可以在电池系统层面找到解决方案呢?2022年,宁德时代推出了CTP 3.0电池包,通过将冷却板竖直排布到电芯之间,可以实现对局部电芯温度速降,搭配电芯倒置技术,电芯开阀后向下释放热量,为乘客逃离座舱争取时间。(相关阅读:小米SU7 MAX电池拆解-1)同样为CTP设计的Cybertruck电池包则通过灌胶方式,将4680电芯之间的空气挤出,这样即便单一电芯发生热失控,因为缺少供其燃烧的氧气,也可以在一定程度上阻止热扩散的发生。(相关阅读:Cybertruck电池全网首拆)另外还有一个思路是在电池包内加入“消防员”,即阻燃喷淋系统。这样的设计在高合的 Hiphi Z 的电池包里出现过,但制造复杂度和成本方面需要做出牺牲。无独有偶,近日现代摩比斯表示,成功开发出了在电池着火时喷射灭火剂即可立即灭火的新技术。这是一个可以通过防止热量传递到相邻电芯来防止热失控的技术。新系统防止热量传递到邻近的电芯,在起火后5分钟内喷洒灭火剂,以尽早灭火。随着多个国家正在推进防止热失控的强制性措施,预计它将作为下一代安全技术在全球市场上备受关注。摩比斯已经申请了三项专利,包括一种电池外壳设计,努力推进电池系统,如开发防过热材料。

那么,除了液态锂电池的热扩散研发,业界也将希望寄托在可燃性更低的全固态电池上,但目前全固态电池仍面临诸多挑战,量产时间还需等待。(相关阅读:全固态电池赛道:大家都跑到哪儿了?)
笔者相信,在国家强制安全标准的引导下,相关的工程师和科研人员会找到合适的解决方案,让人们的出行不再为安全担忧。
以上是关于电动汽车电池热安全的一些分享,希望对感兴趣的小伙伴有所帮助。
素材来源:
工信部官网;
《Mitigating Thermal Runaway》by Xuning Feng, Dongsheng Ren, Xiangming He, and Minggao Ouyang;
现代摩比斯官网;
2025 China Solid State Battery Developer Forum;
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