Wstęp
Chińskie Ministerstwo Przemysłu i Technologii Informacyjnych (MIIT) niedawno wydało normę GB38031-2025, nazywaną „najsurowszym wymogiem bezpieczeństwa akumulatorów”, która nakłada na wszystkie nowe pojazdy energetyczne (NEV) obowiązek osiągnięcia „braku pożaru i eksplozji” w ekstremalnych warunkach do 1 lipca 2026 roku. To przełomowe rozporządzenie oznacza przełomową zmianę w branży, traktując bezpieczeństwo priorytetowo jako wymóg niepodlegający negocjacjom. W niniejszym artykule analizujemy zmieniające się wymagania techniczne dotyczące akumulatorów i związane z nimi postępy w systemach zarządzania akumulatorami (BMS), aby sprostać tym wyzwaniom.
1. Podwyższone standardy bezpieczeństwa dla akumulatorów pojazdów elektrycznych
Norma GB38031-2025 wprowadza rygorystyczne kryteria, które na nowo definiują bezpieczeństwo akumulatorów:
- Zapobieganie niekontrolowanemu wzrostowi temperatury: Akumulatory muszą wytrzymać ekstremalne scenariusze, w tym przebicie gwoździem, przeładowanie i narażenie na wysoką temperaturę, bez zapłonu lub eksplozji przez co najmniej 60 minut16. Eliminuje to poprzednią koncepcję „czasu ucieczki”, wymagającą wewnętrznego bezpieczeństwa przez cały cykl życia akumulatora.
- Zwiększona integralność strukturalna: Nowe testy, takie jak odporność na uderzenia od spodu (symulujące zderzenia z odłamkami drogi) i ocena bezpieczeństwa po cyklu szybkiego ładowania, zapewniają wytrzymałość w warunkach rzeczywistych26.
- Ulepszenia w zakresie gęstości materiałów i energii: Norma narzuca minimalną gęstość energii na poziomie 125 Wh/kg dla akumulatorów litowo-żelazowo-fosforanowych (LFP), co zmusza producentów do stosowania zaawansowanych materiałów, takich jak warstwy nanoizolacyjne i powłoki ceramiczne16.
Wymagania te przyspieszą eliminację producentów niższej klasy, a jednocześnie umocnią dominację liderów branży, takich jak CATL i BYD, których technologie (np. CTP 3.0 firmy CATL i Blade Battery firmy BYD) są już zgodne z nowymi normami26.
2. Ewolucja BMS: od monitorowania do proaktywnego bezpieczeństwa
Jako „mózg” systemów akumulatorowych, BMS musi ewoluować, aby spełnić wymogi normy GB38031-2025. Kluczowe trendy obejmują:
a. Wyższy certyfikat bezpieczeństwa funkcjonalnego
Systemy BMS muszą osiągnąć najwyższy poziom integralności bezpieczeństwa pojazdów (ASIL-D zgodnie z normą ISO 26262), aby zapewnić niezawodne działanie. Na przykład system BMS czwartej generacji firmy BAIC New Energy, certyfikowany w 2024 roku jako ASIL-D, zmniejsza awaryjność sprzętu o 90% dzięki monitorowaniu w czasie rzeczywistym i redundancji3. Takie systemy mają kluczowe znaczenie dla wczesnego wykrywania usterek i zapobiegania niekontrolowanemu wzrostowi temperatury.
b. Integracja zaawansowanych technologii czujników
Mechanizmy wczesnego ostrzegania są kluczowe. Czujniki wodoru, takie jak te opracowane przez Xinmeixin, wykrywają emisję gazów (np. H₂) we wczesnej fazie niekontrolowanego wzrostu temperatury, zapewniając do 400 minut wyprzedzenia w ostrzeganiu. Te czujniki oparte na technologii MEMS, certyfikowane zgodnie z AEC-Q100, oferują wysoką czułość i trwałość, umożliwiając ekonomiczne, kompleksowe rozwiązania bezpieczeństwa.
c. System zarządzania budynkiem (BMS) oparty na chmurze i optymalizacja oparta na sztucznej inteligencji
Integracja z chmurą umożliwia analizę danych w czasie rzeczywistym i konserwację predykcyjną. Firmy takie jak NXP Semiconductors wykorzystują cyfrowe bliźniaki oparte na chmurze do udoskonalania algorytmów, zwiększając dokładność szacowania stanu naładowania (SOC) i stanu zdrowia (SOH) o 12%7. Ta zmiana usprawnia zarządzanie flotą i umożliwia adaptacyjne strategie ładowania, wydłużając żywotność baterii.
d. Innowacje opłacalne w obliczu rosnących kosztów zgodności
Spełnienie nowych norm może zwiększyć koszty systemów akumulatorowych o 15–20% ze względu na ulepszenia materiałowe (np. elektrolity ognioodporne) i przeprojektowanie konstrukcji2. Jednak innowacje, takie jak modułowa technologia CTP firmy CATL i uproszczone systemy zarządzania temperaturą, pomagają obniżyć koszty, jednocześnie zwiększając gęstość energii68.
3. Szersze implikacje dla branży
l Przekształcenie łańcucha dostaw: Ponad 30% małych i średnich firm produkujących akumulatory może opuścić rynek z powodu barier technicznych i finansowych, podczas gdy współpraca między producentami samochodów i liderami technologicznymi (np. CATL i BYD) będzie się pogłębiać12.
l Synergie międzybranżowe: Postęp w zakresie bezpieczeństwa akumulatorów pojazdów elektrycznych (NEV) przekłada się na systemy magazynowania energii (ESS), w których zastosowania w skali sieci wymagają podobnej niezawodności „brak pożaru, brak wybuchu”2.
l Globalne przywództwo: Chińskie standardy mają szansę wpłynąć na normy globalne, a firmy takie jak Xinmeixin eksportują technologie czujników wodorowych na rynki międzynarodowe5.
Wniosek
Norma GB38031-2025 oznacza przełomowy etap dla chińskiego sektora pojazdów elektrycznych (NEV), w którym bezpieczeństwo i innowacyjność spotykają się ze sobą. Dla producentów akumulatorów przetrwanie zależy od opanowania zarządzania temperaturą i materiałoznawstwa. Dla twórców systemów BMS przyszłość leży w inteligentnych, połączonych z chmurą systemach, które zapobiegają zagrożeniom, zamiast na nie reagować. W miarę jak branża przechodzi od „wzrostu za wszelką cenę” do innowacji „bezpieczeństwo przede wszystkim”, firmy, które wdrożą te zasady w swoje DNA, będą liderami kolejnej ery zrównoważonej mobilności.
Bądź na bieżąco, aby poznać dalsze informacje na temat zmian regulacyjnych i najnowocześniejszych technologii kształtujących przyszłość pojazdów napędzanych nowymi źródłami energii.
Czas publikacji: 22-04-2025
