国标电动汽车用动力蓄电池安全要求公开征求意见征求意见截止日期为2024年7月27日

$国安达(SZ300902)$ 工业和信息化部公开征求电动汽车用动力蓄电池安全要求等五项强制性国家标准的意见征求意见截止日期为2024年7月27日

GB 38031—2020电动汽车用动力蓄电池安全要求作为我国电动汽车领域首批强制性国家标准之一自2020年5月发布以来在规范产品生产引导技术进步支撑政府管理等方面起到了重要作用GB 38031—2020从实际应用工况场景出发加强了对电池包和系统的安全要求并提出了热扩散安全要求提升了企业对于电池单体热失控引发危险的重视程度对降低产品热失控事故起到了积极作用随着新能源汽车保有量快速增加电动汽车起火事故仍时有发生

2异常终止条件要求

在高海拔安全要求5.2.10和试验方法8.2.10为保护试验操作人员和实验室安全规定了需要制造商提供异常终止条件且要求不能触发异常终止条件为了保持试验项间的统一对湿热循环5.2.58.2.5温度冲击5.2.88.2.8盐雾5.2.98.2.9等环境类安全测试均做了相同要求

3温度冲击试验

在温度冲击试验8.2.8中未规定先低温还是先高温在实际测试执行时流程无法统一对此补充了温度冲击试验温度示意图供研发及测试人员执行

4盐雾试验

在盐雾试验8.2.9原标准中的测试方法参考了GB/T 28046.4—2011中5.5.2的测试方法规定了在一个循环的第4小时和第5小时之间进行低压上电监控但GB/T 28046.4—2011中盐雾试验的侧重点是考察在第4小时和第5小时之间按照规定的工作模式下装置/系统的功能状态而GB 38031的侧重点是考察产品试验后的安全状态因此第4小时和第5小时之间的低压上电监控并无实质性意义经工作组讨论确定删除此条件

5电池系统保护类试验

原标准中五大保护类试验方法转化自UN GTR 20安全要求中规定了试验后的绝缘电阻应不小于100 /V而在ISO 6469-1: 2019中规定了若电池系统包含交流电路且没有符合 ISO 6469-3的额外交流保护绝缘电阻应不低于500/VGB 18384—2020中也规定了直流电路绝缘电阻应不小于100/V交流电路绝缘电阻应不小于500/V因此在保护类测试中增加若有交流电路绝缘电阻应不小于500/V的要求另外在过温保护8.2.11未规定试验对象SOC因此在试验前样品SOC默认参考6.1.10中规定的最高工作荷电状态进行调整但由于过温保护试验条件中规定了通过连续充放电使试验对象温度尽可能快地升高因此试验前的SOC调整必要性较低经工作组讨论确认对过温保护试验对象的SOC不作限定只要符合正常的工作范围即可

6电池包或系统挤压试验

对于安装在车厢内的电池包或系统如HEV电池通过车辆本体的结构强度可在一定程度上保障电池包或系统免受碰撞或减弱对电池包或系统的碰撞在EVS GTR及UN R100中均规定了可以选择电池包或车辆进行试验因此在8.4.2.1试验对象中增加了对于安装在车厢内的电池包或系统允许带有车身结构件进行试验此外对于带车身结构进行测试的情况由于车身结构不规则以30%形变量作为截止条件对于测试执行存在难度因此对于带车身结构件进行挤压的情况明确应以挤压力达到100 kN作为截止条件另外对于原标准中达到截止条件后保持10min的表述未明确保持力还是位移经工作组讨论后确认修改为保持当前位移10min电池单体层级表述也保持同步

7外部火烧试验

原标准中定义了直接燃烧70s+间接燃烧60s然而在测试执行过程中对于燃烧开始及结束的计时存在理解上的偏差部分企业认为应由样品刚开始接触/离开火焰时计时开始/结束导致实际燃烧时间与标准要求不符对此在8.2.7.1.3中补充了燃烧时间应在试验对象与油盘均处于静止状态下计时开始或结束

8热扩散分析及验证包括安全要求触发方法判定逻辑等详情可查看附件

9电池单体充电后安全

自2022年起专题研究组围绕充电后安全开展多次专题讨论对于充电桩电池管理系统失效导致的过充过流在现行GB 38031中已有单体过充系统过充保护过流保护测试予以考查对于长期循环是否导致电池额外安全风险行业存在一定分歧部分企业提供了快充循环后电池安全边界缩窄安全性降低的测试数据部分企业认为电池的设计端均已考虑使用场景中充放电工况在预留出足够保护区间后释放产品应用区间老化状态下电池活性物质部分消耗且电池能量降低因此认为充电循环后电池相比常规电池无额外安全风险起草组综合考虑长期快充对于动力电池可能存在的潜在风险结合现有研究数据起草了征求意见稿方案

结合节能与新能源汽车技术路线图 2.0对于快充型动力电池充电倍率要求将试验对象设定为20%SOC-80%SOC充电时间小于15分钟的电池单体不含用于不可外接充电混合动力电动汽车的电池单体循环次数以12万公里快充电量对应里程400公里计设定为300次考虑到快充循环后内部副反应加剧甚至出现析锂问题存在局部的性能劣化这种局部性能劣化在大电流放电过程中表现为高阻抗部分即副反应严重区域升温显著外部短路测试时长期快充循环的电池内部副反应聚集区或析锂区域会在温升较高的情况下加剧反应速度进而导致电池起火因此设定在快充循环后的进行外部短路测试并通过征求意见阶段进一步收集行业意见并开展验证测试进一步确认或优化征求意见稿方案

10电池包或系统底部防护

近年来新能源汽车底部撞击导致的动力电池起火事故中占比较高现行标准中并无针对该场景的测试项目目前行业内广泛认可的底部碰撞工况分为两类即刮底工况X向和托底工况Z向刮底工况对应车辆正面撞击障碍物的场景托底工况主要是对应飞石地面障碍物等异物从车辆下方撞击的场景多数企业认同以上两种工况试验的必要性前期主要分歧在于测试对象是电池还是整车整车测试更符合实际场景但测试费用周期较长电池测试更加简便但较难体现整车实际底盘布置挂载刚度质量分布特征经行业多次讨论一致认为需要根据整车实际工况开发电池底部碰撞试验方案刮底工况试验结果与整车底部护板悬架离地间隙防撞梁等因素强相关建议通过整车级别测试实施在后续相关整车标准修订中进一步研究基于托底工况的底部撞击试验可允许制造商选择在电池包或整车级别实施

在底部撞击试验方案前期讨论中行业内针对考核目的安全测试/可靠性测试撞击能量等存在一定的分歧起草组针对前期行业讨论情况基于目前已收集到的实车和电池包数据以及验证测试情况起草了征求意见稿方案计划在征求意见阶段进一步收集实车数据和行业意见并开展验证测试进一步确认或优化征求意见稿方案

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