Вступ
Міністерство промисловості та інформаційних технологій Китаю (MIIT) нещодавно видало стандарт GB38031-2025, який отримав назву «найсуворіший мандат безпеки акумуляторів», який вимагає, щоб усі транспортні засоби на нових джерелах енергії (NEV) досягли стандарту «відсутності пожежі та вибуху» в екстремальних умовах до 1 липня 2026 року126. Цей знаковий нормативний акт знаменує собою кардинальний зсув у галузі, надаючи пріоритет безпеці як невід’ємній вимозі. Тут ми досліджуємо технічні вимоги до акумуляторів, що постійно змінюються, та відповідні досягнення в системах управління акумуляторами (BMS) для вирішення цих проблем.
1. Підвищені стандарти безпеки для акумуляторів NEV
Стандарт GB38031-2025 запроваджує суворі критерії, які переосмислюють безпеку акумуляторів:
- Запобігання тепловому вибуху: акумулятори повинні витримувати екстремальні сценарії, включаючи проникнення цвяхів, перезаряджання та вплив високих температур, не займаючись та не вибухаючи протягом щонайменше 60 хвилин16. Це усуває попередню концепцію «часу вибуху», яка вимагала власної безпеки протягом усього життєвого циклу акумулятора.
- Підвищена структурна цілісність: Нові випробування, такі як стійкість до ударів днищем (імітація зіткнень з дорожнім уламками) та оцінки безпеки після циклу швидкої зарядки, забезпечують надійність у реальних умовах26.
- Підвищення щільності матеріалів та енергії: Стандарт вимагає мінімальної щільності енергії 125 Вт·год/кг для літій-залізофосфатних (LFP) акумуляторів, що спонукає виробників використовувати передові матеріали, такі як наноізоляційні шари та керамічні покриття16.
Ці вимоги прискорять ліквідацію виробників низького рівня, одночасно закріплюючи домінування лідерів галузі, таких як CATL та BYD, чиї технології (наприклад, CTP 3.0 від CATL та Blade Battery від BYD) вже відповідають новим нормам26.
2. Еволюція BMS: від моніторингу до проактивної безпеки
Як «мозок» акумуляторних систем, BMS повинна розвиватися, щоб відповідати вимогам GB38031-2025. Ключові тенденції включають:
a. Вища сертифікація функціональної безпеки
Система управління будівництвом (BMS) повинна досягати найвищого рівня цілісності автомобільної безпеки (ASIL-D згідно зі стандартом ISO 26262), щоб забезпечити безвідмовну роботу. Наприклад, BMS четвертого покоління від BAIC New Energy, сертифікована за стандартом ASIL-D у 2024 році, знижує рівень відмов обладнання на 90% завдяки моніторингу в режимі реального часу та резервуванню3. Такі системи мають вирішальне значення для раннього виявлення несправностей та запобігання тепловому виходу з ладу.
b. Інтеграція передових сенсорних технологій
Механізми раннього попередження є життєво важливими. Водневі датчики, такі як розроблені Xinmeixin, виявляють викиди газу (наприклад, H₂) під час ранньої стадії теплового розгону, забезпечуючи попередження до 400 хвилин. Ці датчики на основі MEMS, сертифіковані за стандартом AEC-Q100, пропонують високу чутливість і довговічність, що дозволяє створювати економічно ефективні рішення безпеки на рівні акумуляторних батарей5.
c. Хмарна BMS та оптимізація на основі штучного інтелекту
Інтеграція з хмарними сервісами дозволяє аналізувати дані в режимі реального часу та проводити прогнозне обслуговування. Такі компанії, як NXP Semiconductors, використовують хмарні цифрові двійники для вдосконалення алгоритмів, покращуючи точність оцінки стану заряду (SOC) та стану справності (SOH) на 12%7. Цей перехід покращує управління автопарком та дозволяє використовувати адаптивні стратегії заряджання, подовжуючи термін служби акумуляторів.
г. Економічно ефективні інновації на тлі зростання витрат на дотримання вимог
Дотримання нових стандартів може збільшити вартість акумуляторних систем на 15–20% через модернізацію матеріалів (наприклад, вогнестійкі електроліти) та структурні зміни2. Однак, такі інновації, як модульна технологія CTP від CATL та спрощені системи теплового управління, допомагають зменшити витрати, одночасно підвищуючи щільність енергії68.
3. Ширші наслідки для галузі
l Зміна структури ланцюга поставок: понад 30% малих та середніх компаній з виробництва акумуляторів можуть залишити ринок через технічні та фінансові бар'єри, тоді як співпраця між автовиробниками та технологічними лідерами (наприклад, CATL та BYD) поглибиться12.
l Міжгалузева синергія: Удосконалення безпеки акумуляторів NEV поширюється на системи накопичення енергії (ESS), де застосування в масштабах мережі вимагають аналогічної надійності «відсутність пожежі та вибуху»2.
l Глобальне лідерство: Китайські стандарти готові впливати на світові норми, оскільки такі компанії, як Xinmeixin, експортують технології датчиків водню на міжнародні ринки5.
Висновок
Стандарт GB38031-2025 являє собою трансформаційний етап для сектора NEV (електромобілів для нових електромобілів) Китаю, де поєднуються безпека та інновації. Для виробників акумуляторів виживання залежить від оволодіння терморегулюванням та матеріалознавством. Для розробників систем управління будівництвом майбутнє лежить в інтелектуальних, хмарно-підключених системах, які запобігають ризикам, а не реагують на них. Оскільки галузь переходить від «зростання будь-якою ціною» до інновацій, що «перш за все безпека», компанії, які впроваджують ці принципи у свою ДНК, очолять наступну еру сталої мобільності.
Слідкуйте за оновленнями щодо нормативних актів та передових технологій, що формують майбутнє транспортних засобів на нових джерелах енергії.
Час публікації: 22 квітня 2025 р.
