Inngangur
Kínverska iðnaðar- og upplýsingatækniráðuneytið (MIIT) gaf nýlega út staðalinn GB38031-2025, sem kallaður er „ströngasta öryggiskrafa rafhlöðu“, sem kveður á um að öll ný orkunotkunarökutæki (NEV) verði að ná „engum eldi, engum sprengingum“ við erfiðar aðstæður fyrir 1. júlí 2026126. Þessi tímamótareglugerð markar mikilvæga breytingu í greininni og forgangsraðar öryggi sem ófrávíkjanlega kröfu. Hér skoðum við sífellt þróandi tæknilegar kröfur um rafhlöður og samsvarandi framfarir í rafhlöðustjórnunarkerfum (BMS) til að takast á við þessar áskoranir.
1. Hærri öryggisstaðlar fyrir rafhlöður sem nota rafmagn
GB38031-2025 staðallinn kynnir strangar viðmiðanir sem endurskilgreina öryggi rafhlöðu:
- Varnarvarnir gegn hitaupphlaupi: Rafhlöður verða að þola öfgakenndar aðstæður, þar á meðal naglaígöt, ofhleðslu og háan hita, án þess að kvikna í eða springa í að minnsta kosti 60 mínútur16. Þetta útilokar fyrri hugtakið „flóttatími“, sem krafðist innra öryggis allan líftíma rafhlöðunnar.
- Bætt burðarþol: Nýjar prófanir, svo sem viðnám við botnárekstur (líking á árekstri við rusl á vegi) og öryggismat eftir hraðhleðslu, tryggja traustleika við raunverulegar aðstæður.
- Uppfærslur á efnis- og orkuþéttleika: Staðallinn kveður á um lágmarksorkuþéttleika upp á 125 Wh/kg fyrir litíum-járnfosfat (LFP) rafhlöður, sem hvetur framleiðendur til að taka upp háþróuð efni eins og nanóeinangrunarlög og keramikhúðanir16.
Þessar kröfur munu flýta fyrir útrýmingu lágþróaðra framleiðenda og um leið styrkja yfirráð leiðtoga í greininni eins og CATL og BYD, en tækni þeirra (t.d. CTP 3.0 frá CATL og Blade Battery frá BYD) er þegar í samræmi við nýju staðlana.
2. Þróun BMS: Frá eftirliti til fyrirbyggjandi öryggis
Sem „heili“ rafhlöðukerfa verður BMS að þróast til að uppfylla kröfur GB38031-2025. Helstu þróun er meðal annars:
a. Hærri vottun um virkniöryggi
BMS verður að ná hæsta öryggisstigi í bifreiðaumhverfi (ASIL-D samkvæmt ISO 26262) til að tryggja bilunaröryggi í rekstri. Til dæmis dregur fjórða kynslóð BMS frá BAIC New Energy, sem var vottað ASIL-D árið 2024, úr bilunartíðni í vélbúnaði um 90% með rauntíma eftirliti og afritunarhönnun3. Slík kerfi eru mikilvæg til að greina bilanir snemma og koma í veg fyrir hitaupphlaup.
b. Samþætting háþróaðrar skynjunartækni
Snemmbúin viðvörunarkerfi eru mikilvæg. Vetnisskynjarar, eins og þeir sem Xinmeixin þróaði, greina útblástur lofttegunda (t.d. H₂) á fyrstu stigum hitaupphlaups og veita allt að 400 mínútna viðvörun. Þessir MEMS-byggðu skynjarar, sem eru vottaðir samkvæmt AEC-Q100, bjóða upp á mikla næmni og endingu, sem gerir kleift að nota hagkvæmar öryggislausnir á pakkastigi.
c. Skýjastýrð verkfræðistjórnunarkerfi og hagræðing byggð á gervigreind
Samþætting skýja gerir kleift að greina gögn í rauntíma og sjá fyrir viðhald. Fyrirtæki eins og NXP Semiconductors nýta sér stafræna tvíbura í skýinu til að betrumbæta reiknirit, bæta nákvæmni mats á hleðsluástandi (SOC) og heilsufari (SOH) um 12%7. Þessi breyting eykur flotastjórnun og gerir kleift að aðlaga hleðsluaðferðir að þörfum viðskiptavina, sem lengir líftíma rafhlöðunnar.
d. Hagkvæmar nýjungar í kjölfar hækkandi eftirlitskostnaðar
Að uppfylla nýju staðlana gæti aukið kostnað rafhlöðukerfa um 15–20% vegna uppfærslna á efni (t.d. eldvarnarefni) og endurhönnunar á burðarvirki2. Hins vegar hjálpa nýjungar eins og mátbundin CTP-tækni CATL og einfölduð hitastjórnunarkerfi til við að draga úr kostnaði og auka orkuþéttleika68.
3. Víðtækari áhrif á atvinnugreinina
Endurskipulagning framboðskeðjunnar: Yfir 30% lítilla og meðalstórra rafhlöðufyrirtækja gætu yfirgefið markaðinn vegna tæknilegra og fjárhagslegra hindrana, en samstarf bílaframleiðenda og leiðtoga í tæknigeiranum (t.d. CATL og BYD) mun dýpka.
l Samlegðaráhrif milli atvinnugreina: Öryggisframfarir í NEV-rafhlöðum eru að smitast yfir í orkugeymslukerfi (ESS) þar sem notkun á stórum raforkukerfi krefst svipaðrar áreiðanleika eins og „enginn eldur, engin sprenging“.
l Alþjóðleg forysta: Staðlar Kína eru tilbúnir til að hafa áhrif á alþjóðleg viðmið, þar sem fyrirtæki eins og Xinmeixin flytja út tækni fyrir vetnisskynjara á alþjóðlega markaði.
Niðurstaða
GB38031-2025 staðallinn markar umbreytingarstig fyrir kínverska NEV-geirann, þar sem öryggi og nýsköpun sameinast. Fyrir rafhlöðuframleiðendur veltur lifun á því að ná tökum á hitastýringu og efnisfræði. Fyrir verktaki á BMS liggur framtíðin í snjöllum, skýjatengdum kerfum sem koma í veg fyrir áhættu frekar en að bregðast við henni. Þegar iðnaðurinn færist frá „vexti hvað sem það kostar“ yfir í nýsköpun sem setur öryggi fyrst, munu fyrirtæki sem fella þessar meginreglur inn í DNA sitt leiða næstu öld sjálfbærrar samgangna.
Fylgist með til að fá frekari uppfærslur um reglugerðarþróun og nýjustu tækni sem mótar framtíð nýrra orkutækja.
Birtingartími: 22. apríl 2025
