Wstęp
Chińskie Ministerstwo Przemysłu i Technologii Informacyjnych (MIIT) niedawno wydało normę GB38031-2025, nazywaną „najsurowszym nakazem bezpieczeństwa akumulatorów”, która nakazuje, aby wszystkie nowe pojazdy energetyczne (NEV) osiągnęły „brak pożaru, brak eksplozji” w ekstremalnych warunkach do 1 lipca 2026 r. 126. To przełomowe rozporządzenie oznacza kluczową zmianę w branży, stawiając bezpieczeństwo na pierwszym miejscu jako niepodlegający negocjacjom wymóg. W tym artykule badamy ewoluujące wymagania techniczne dotyczące akumulatorów i odpowiadające im postępy w systemach zarządzania akumulatorami (BMS), aby sprostać tym wyzwaniom.
1. Podwyższone standardy bezpieczeństwa dla akumulatorów NEV
Norma GB38031-2025 wprowadza rygorystyczne kryteria, które na nowo definiują bezpieczeństwo akumulatorów:
- Zapobieganie ucieczce termicznej: Akumulatory muszą wytrzymać ekstremalne scenariusze, w tym przebicie gwoździem, przeładowanie i narażenie na wysoką temperaturę, bez zapalenia się 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 skonsolidują 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 wymagania GB38031-2025. Kluczowe trendy obejmują:
a. Wyższy certyfikat bezpieczeństwa funkcjonalnego
BMS musi osiągnąć najwyższy poziom integralności bezpieczeństwa samochodowego (ASIL-D zgodnie z normą ISO 26262), aby zapewnić niezawodne działanie. Na przykład BMS czwartej generacji BAIC New Energy, certyfikowany ASIL-D w 2024 r., zmniejsza liczbę awarii sprzętu o 90% dzięki monitorowaniu w czasie rzeczywistym i projektowaniu redundancji3. Takie systemy są krytyczne dla wczesnego wykrywania usterek i zapobiegania niekontrolowanemu wzrostowi temperatury.
b. Integracja zaawansowanych technologii wykrywania
Wczesne mechanizmy ostrzegawcze są kluczowe. Czujniki wodoru, takie jak te opracowane przez Xinmeixin, wykrywają emisje gazów (np. H₂) podczas wczesnego etapu ucieczki termicznej, zapewniając do 400 minut wyprzedzenia. Te czujniki oparte na MEMS, certyfikowane zgodnie z AEC-Q100, oferują wysoką czułość i trwałość, umożliwiając ekonomiczne rozwiązania bezpieczeństwa na poziomie pakietu5.
c. BMS w 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 zmniejszające palność) i przeprojektowanie konstrukcji2. Jednak innowacje, takie jak modułowa technologia CTP firmy CATL i uproszczone systemy zarządzania termicznego, pomagają zmniejszyć wydatki, jednocześnie zwiększając gęstość energii68.
3. Szersze implikacje dla branży
l Przekształcenie łańcucha dostaw: Ponad 30% małych i średnich firm produkujących akumulatory może wycofać się z rynku z powodu barier technicznych i finansowych, podczas gdy współpraca między producentami samochodów i liderami technologicznymi (np. CATL i BYD) będzie się pogłębiać12.
l Synergia międzybranżowa: Postęp w zakresie bezpieczeństwa akumulatorów pojazdów elektrycznych (NEV) przekłada się na systemy magazynowania energii (ESS), w których zastosowania w skali sieci wymagają podobnej niezawodności „braku pożaru, braku wybuchu”2.
l Globalne przywództwo: Chińskie standardy mają szansę wpłynąć na normy globalne, a firmy takie jak Xinmeixin eksportują technologie czujników wodoru na rynki międzynarodowe5.
Wniosek
Norma GB38031-2025 stanowi fazę transformacyjną dla chińskiego sektora NEV, w którym bezpieczeństwo i innowacja się spotykają. Dla producentów akumulatorów przetrwanie zależy od opanowania zarządzania termicznego i nauki o materiałach. Dla twórców 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 wbudują te zasady w swoje DNA, będą przewodzić kolejnej erze zrównoważonej mobilności.
Bądź na bieżąco z kolejnymi aktualizacjami dotyczącymi zmian regulacyjnych i najnowocześniejszych technologii kształtujących przyszłość pojazdów napędzanych nowymi źródłami energii.
Czas publikacji: 22-kwi-2025
