芯耀
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隨著GB38031-2025《電動(dòng)汽車用動(dòng)力蓄電池安全要求》的發(fā)布，我國(guó)動(dòng)力電池安全標(biāo)準(zhǔn)邁入“零容忍”時(shí)代。新國(guó)標(biāo)首次將“不起火、不爆炸”作為強(qiáng)制性要求，該標(biāo)準(zhǔn)將于2026年7月1日起正式施行。
新國(guó)標(biāo)升級(jí)安全要求，熱失控預(yù)警成關(guān)鍵突破點(diǎn)
相比于2020年版的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，新修訂的版本還新增底部撞擊測(cè)試，考查電池底部受到撞擊后的防護(hù)能力，要求無泄漏、外殼破裂、起火或爆炸現(xiàn)象，且滿足絕緣電阻要求。在新增的快充循環(huán)后安全測(cè)試項(xiàng)目中，300次快充循環(huán)后進(jìn)行外部短路測(cè)試，要求不起火、不爆炸，這一調(diào)整對(duì)電池系統(tǒng)的主動(dòng)安全技術(shù)提出了更高要求。
鋰電池熱失控是電動(dòng)汽車安全的核心威脅，在電池技術(shù)未能達(dá)到本質(zhì)安全前，有效的逃生時(shí)間是單顆電芯熱失控到全面失控這一段寶貴的時(shí)間。電芯在熱失控早期電壓并無明顯變化，測(cè)溫存在盲區(qū)過多，存在嚴(yán)重的滯后性，同時(shí)氣壓傳感器在熱失控事件中存在信號(hào)持續(xù)時(shí)間短暫，敏感度低的問題，很多場(chǎng)景都有可能導(dǎo)致氣壓傳感器誤報(bào)，所以氣壓傳感器常常用于電狀態(tài)下喚醒BMS，再通過BMS測(cè)量電壓和溫度，而不是直接報(bào)熱事件。
圖1.氣壓傳感器誤報(bào)模型
戴勒姆電池研究院早期的電池?zé)崾Э匮芯课墨I(xiàn)中提到電池在熱失控過程中會(huì)釋放大量氣體，檢測(cè)氣體被證實(shí)是一種更為高效且準(zhǔn)確的手段。那么如何進(jìn)行氣體種類的選擇，作為熱失控預(yù)警的組分必須滿足作為標(biāo)志物的特征，具有明顯的物化性質(zhì)和成分特異性，方便檢測(cè)和鑒定，同時(shí)在所有組分中占有較高比例，且含量應(yīng)具有一定的穩(wěn)定性和可重復(fù)性。從最新發(fā)布的《鋰離子電池熱失控監(jiān)測(cè)與預(yù)警的氣敏技術(shù)研究進(jìn)展》的文獻(xiàn)中可以了解到無論何種熱失控方式，排氣氣體主要成分為CO、CO2、H2等。H2在NCA和LFP電池體系中，在50%SOC以上的情況下，熱失控釋放的含量均超出了最小爆炸下限，容易導(dǎo)致電池燃爆，CO在LFP中的釋放量不足以引起燃爆現(xiàn)象，所以檢測(cè)氫氣更有普適性和危險(xiǎn)的預(yù)警性。
圖2. 熱失控釋放氣體組分
精準(zhǔn)預(yù)警，車規(guī)品質(zhì)筑牢安全防線
電芯在過充鼓包的過程中，氫氣通過外殼滲透出來，芯鎂信自主研發(fā)的熱失控氫濃度預(yù)警傳感器可提前400分鐘發(fā)現(xiàn)電芯故障，實(shí)現(xiàn)熱失控早期預(yù)警的功能。同時(shí)該產(chǎn)品還兼顧冷卻液泄露檢測(cè)判斷，通過測(cè)量包內(nèi)的水蒸氣含量進(jìn)行綜合分析可更好的區(qū)分鋰電池產(chǎn)氣和冷卻液產(chǎn)氫。
圖3. 熱失控早期氫氣探測(cè)數(shù)據(jù)
芯鎂信自主研發(fā)的車規(guī)級(jí)MEMS氫氣傳感器，通過全球權(quán)威的AEC-Q100認(rèn)證，填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)技術(shù)空白，打破了傳統(tǒng)催化燃燒氫氣傳感器壽命短，響應(yīng)時(shí)間慢，容易受到有機(jī)硅中毒，難以滿足車規(guī)級(jí)要求的困境。其自主研發(fā)的MEMS熱導(dǎo)氫氣傳感器憑借高靈敏度和快速響應(yīng)能力,成為熱失控預(yù)警系統(tǒng)中的核心技術(shù)突破點(diǎn)，徹底解決了催化燃燒氫氣傳感器對(duì)有機(jī)硅中毒以及壽命短的問題，可以實(shí)現(xiàn)包級(jí)探測(cè)零誤報(bào)，在可靠性上150℃高溫環(huán)境下連續(xù)運(yùn)行1000小時(shí)無失效，壽命達(dá)15年，完美適配車載嚴(yán)苛環(huán)境，同時(shí)單個(gè)電池包僅需安裝1只傳感器就可實(shí)現(xiàn)熱失控早期預(yù)警及冷卻液泄露檢測(cè)的功能，具有極高的性價(jià)比，為電池?zé)崾Э仡A(yù)警提供了高效解決方案，成為新國(guó)標(biāo)落地的重要技術(shù)支撐。
圖4.芯鎂信BMS板載級(jí)熱失控預(yù)警傳感器模組
技術(shù)賦能新國(guó)標(biāo)，推動(dòng)行業(yè)協(xié)同發(fā)展
隨著全球新能源汽車滲透率持續(xù)提升，電池安全已成為產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的基石。芯鎂信以技術(shù)創(chuàng)新為核心驅(qū)動(dòng)力，通過車規(guī)級(jí)氫氣傳感器這一“安全衛(wèi)士”，不僅助力中國(guó)車企應(yīng)對(duì)新國(guó)標(biāo)挑戰(zhàn)，更為全球新能源行業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展提供了中國(guó)方案。
國(guó)標(biāo)的實(shí)施將加速行業(yè)淘汰低安全性能產(chǎn)品，推動(dòng)車企與供應(yīng)鏈企業(yè)技術(shù)升級(jí)。芯鎂信總經(jīng)理沈方平表示：“我們的傳感器技術(shù)不僅滿足新國(guó)標(biāo)對(duì)熱擴(kuò)散預(yù)警的嚴(yán)苛要求，更通過主動(dòng)安全策略，為電池系統(tǒng)提供‘防患于未然’的保障。未來，我們將深化與主機(jī)廠、電池企業(yè)的合作，共同構(gòu)建更安全的新能源生態(tài)。
未來芯鎂信將計(jì)劃進(jìn)一步拓展國(guó)際市場(chǎng)，推動(dòng)氫能監(jiān)測(cè)技術(shù)在儲(chǔ)能、鋰電池汽車、氫能汽車、航空等領(lǐng)域的應(yīng)用，為清潔能源安全保駕護(hù)航
